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1.
分别采用物理法(纯水煮沸)、化学法(酸洗、碱洗)以及物理化学法(超声+盐酸)对活性炭进行预处理,并对比、评价不同预处理方法对活性炭结构及吸附性能的影响.通过碘吸附值测试吸附性能,确定各种方法中的最佳参数;根据比表面积及孔径(BET)分析吸附性能和孔参数,得到最佳预处理方法的条件;利用傅里叶红外光谱法(FTIR)对最佳条件预处理后的活性炭材料表面官能团进行表征.结果表明,物理化学法(超声+盐酸)预处理效果最佳,最佳预处理条件为:盐酸质量浓度5%,超声温度50℃.在此条件下预处理后,活性炭材料碘吸附值提高了13.7%,比表面积提高了25.4%,微孔体积增大26.28%,平均孔径变小,含氧官能团增加,总孔增大.表明活性炭预处理可以提高其吸附性能. 相似文献
2.
微生物陈化可提升麦秆水热炭对Cd2+吸附性能 总被引：1，自引：1，他引：0
为提升水热炭对Cd~(2+)的吸附性能,使用麦秆水热炭,在厌氧发酵条件下对其进行微生物陈化改良,通过扫描电镜(SEM)、比表面积和孔分析(BET)、红外光谱分析(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)等现代技术手段对水热炭微生物改良前后的表面特性进行了系统表征,并通过吸附实验考察了微生物陈化过程对水热炭吸附Cd~(2+)的过程及机制。结果表明:随陈化时间的增加,水热炭的比表面积提升近5倍;pH由酸性逐渐接近中性;水热炭陈化后表面负电荷增多;O/C增加、H/C减少;表面C-C键强度降低,而含氧官能团相对强度增加。微生物陈化过程显著提升了水热炭对Cd~(2+)的吸附能力。微生物陈化水热炭对Cd~(2+)的吸附能力与体系pH值和温度呈正相关。微生物陈化水热炭对Cd~(2+)的吸附机制以化学吸附为主导,主要为单分子层均相吸附;官能团络合、表面静电作用、离子交换、π键配位作用对Cd~(2+)的吸附起到了重要作用。研究表明,微生物陈化处理可显著改变水热炭的孔隙结构并提升对Cd~(2+)的吸附性能。 相似文献
3.
磷酸改性竹炭对水溶液中环丙沙星吸附去除作用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]探讨磷酸改性竹炭对环丙沙星的吸附去除效果。[方法]利用磷酸改性后竹炭去除水溶液中的环丙沙星,采用傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)等手段分析竹炭的物理特性,并用吸附等温方程和吸附动力学研究吸附过程。[结果]改性后竹炭比未改性竹炭具有更好地吸附效果,改性后竹炭表面结构发生了一定的变化,总孔容和比表面积经改性后均增加,且表面有一些微孔转化成介孔。吸附过程可用Freundlich等温模型描述,二级动力学模型能更好地描述吸附过程。[结论]试验结果为水环境中抗生素的治理研究提供了参考。 相似文献
4.
玉米秸秆生物炭对Cd（Ⅱ）的吸附机理研究 总被引：23，自引：20，他引：23
以玉米秸秆为原料,在350℃和700℃热解温度下分别制备了两种生物炭(BC350和BC700),并对其理化性质进行了表征.在700℃下制备的生物炭芳构化程度更高,疏水性更强,比表面积更大,孔结构发育更加完全.研究Cd(Ⅱ)在两种生物炭上的吸附发现,Two-site Langmuir吸附等温模型比One-site Langmuir吸附等温模型能更好描述Cd(Ⅱ)在生物炭表面的吸附.BC700对Cd(Ⅱ)的吸附容量大于BC350,解吸率远小于BC350,吸附效果更好;离子交换和阳离子-π作用两种吸附机理同时存在并共同作用,前者分别占BC350和BC700总吸附容量的13.7％和1.1％,后者分别占86.3％和98.9％,阳离子-π作用是最主要的吸附机理.红外光谱FTIR分析表明,生物炭表面的含氧官能团和π共轭芳香结构分别提供不同机理的吸附位点.由于具有更多的离子交换位点,BC350对Cd(Ⅱ)吸附受pH影响较BC700更大. 相似文献
5.
以天然生物质废弃物(豆渣)为原材料,以碳酸钾为活化剂,采用一步碳化活化法制备豆渣派生多孔碳(soybean residue-derived porous carbon,SPC)-K。随后通过控制变量法,系统研究吸附剂种类、初始浓度和温度、投加量和时间等因素对SPC-K吸附橙黄G效果的影响,并通过表征分析探讨相关的吸附机制。结果表明,经碳酸钾活化得到的SPC-K对橙黄G的吸附性能优于经磷酸处理得到的SPC-P和未经处理得到的SPC;SPC-K对橙黄G的吸附量随着橙黄G浓度的增大而增加,温度的升高有利于吸附的进行,25℃下SPC-K对橙黄G的吸附量最高可达1 606 mg/g;吸附率随着SPC-K投加量的增加而增大,吸附的最优pH值为3,吸附2 h后基本可以达到吸附平衡。利用扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)对SPC-K吸附橙黄G前后的形貌结构进行表征,结果证实,SPC-K为具有片状结构的无定型多孔碳,比表面积为1 247.3 m~2/g,孔体积为0.75 cm~3/g,且表面含有羟基和羧基等含氧官能团,并提出SPC-K对橙黄G的主要吸附包括孔隙吸附和含氧官能团的化学吸附。 相似文献
6.
竹材制备醋酸乙烯载体活性炭 总被引：2，自引：1，他引：1
林冠烽 《福建农林大学学报(自然科学版)》2012,41(2):145-148
以竹节为原料,采用磷酸法制备醋酸乙烯载体活性炭.探讨了温度、浸渍比和硝酸改性对载体活性炭的表观密度、醋酸吸附量和醋酸锌吸附量的影响,并对其孔结构和表面化学结构进行表征.结果表明,随着温度和浸渍比的升高,载体活性炭的醋酸吸附量、比表面积、微孔容积呈先升后降的趋势,而醋酸锌吸附量则呈相反趋势;硝酸改性有助于表观密度和醋酸锌吸附量的提高;N2吸附等温线表明,竹节活性炭具有发达的微孔和大孔结构;Boehm滴定和TG-MS分析表明,载体活性炭具有羧酸根和酚羟基表面官能团.在较优的工艺条件下制得载体活性炭的醋酸吸附量、醋酸锌吸附量、比表面积和微孔容积分别为527.5 mg·g-1,70 g.L-1,999.0 m2·g-1和0.468 cm3·g-1. 相似文献
7.
微生物固定化生物炭对水体铵态氮去除效果的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究微生物固定化生物炭对水体铵态氮(NH_4~+-N)去除效果的影响,以花生壳生物炭(BC)为载体,通过吸附和包埋两种方法将脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、假单胞菌(Pseudomonas)和拉乌尔菌(Raoultella)固定在生物炭上,然后将该微生物固定化生物炭投加到NH_4~+-N模拟废水中,结合表面微观结构表征,研究其对水体NH_4~+-N的去除性能。结果表明:吸附和包埋法均能将微生物固定到生物炭表面,并在生物炭表面呈饼状、杆状和粒状分布。吸附法固定脱氮副球菌和假单胞菌,分别缩小生物炭比表面积和孔容积5.5%～17.2%和5.4%～25.8%。吸附法固定拉乌尔菌,分别增大生物炭比表面积和微孔容积45%和43%,缩小介孔和大孔容积。包埋法引入—CH_2、C—H和C=O键等新的官能团,但由于带入包埋材料,使固定微生物生物炭比表面积减少87.3%～96.3%,孔容急剧缩小,其中介孔缩小84.1%～98.2%,微孔几乎全部被封堵。因此,吸附法制得的固定化微生物生物炭对水体NH_4~+-N去除速率较包埋法高1.16～3.44倍。研究表明,吸附法和包埋法均能将微生物固定在生物炭表面,包埋法对生物炭的孔隙结构和表面官能团影响更大,吸附法对水中NH_4~+-N的去除效率更高。 相似文献
8.
巴旦杏核壳活性炭表征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以南疆地区盛产的巴旦杏核壳为原料,采用微波辐照磷酸法制备了巴旦杏核壳活性炭,使用物理吸附仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等测试方法研究了其性能。结果表明:巴旦杏核壳活性炭经热解、活化后,残留有机官能基团,活性炭晶型均以非晶态为主。巴旦杏核壳活性炭表面分布着大量孔洞,且孔洞以为微孔为主,BET比表面积达418.2 m2/g,总孔容达0.366 cm3/g,亚甲基蓝吸附值达231.5 mg/g。 相似文献
9.
为了更好地处理废水中的Sb(Ⅴ),利用三价铝和高锰酸钾对生物炭进行改性,并使用比表面积(BET法)分析、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征改性前后的生物炭。通过对生物炭投加量、反应时间、Sb(Ⅴ)初始浓度、pH值进行研究,拟合分析试验数据,探究3种生物炭的吸附特性与吸附机理。结果表明,25℃下,固液比为1 g∶400 mL,反应时间为4 h,pH值为2时,原炭(BC)、Al~(3+)改性的生物炭(Al-BC)和高锰酸钾改性生物炭(KMnO_4-BC)对Sb(Ⅴ)的最大吸附量分别为4.41、10.48、30.06 mg/g,三者吸附量均整体随pH值的增大而逐渐减小。3种生物炭等温吸附曲线符合Langmuir等温模型,BC和KMnO_4-BC吸附动力学过程遵循拟二级动力学方程,Al-BC吸附符合拟一级动力学方程。生物炭吸附过程为以物理吸附行为主的物理-化学复合过程。BET比表面积分析结果表明,Al-BC比表面积及总孔体积最大,KMnO_4-BC粒径较小且其表面附着的晶体提高其吸附能力。FTIR结果表明,改性前后生物炭表面官能团差别不大。 相似文献
10.
高锰酸钾活化法制备红麻秆芯活性炭及其表征 总被引：1，自引：0，他引：1
以低浸渍比的KMnO4为活化剂高效活化红麻秆芯,制备了大比表面积和微孔结构发达的活性炭.探讨了活化温度、活化剂与原料的浸渍比、活化时间对活性炭的碘和亚甲基蓝吸附性能的影响.结果表明,低成本和高性能红麻秆芯活性炭的较佳制备条件为:浸渍比2%、活化温度800℃和活化时间120 min;该条件下活性炭的BET比表面积、总孔容、平均孔径分别为985.36 m2.g-1、0.54 cm3.g-1和1.09 nm.通过氮气吸附—脱附等温线、FT-IR、FE-SEM、EDX等手段对红麻秆芯活性炭的孔结构特征、表面官能团、显微形貌和元素组成进行了表征.结果显示,KMnO4活化法有望成为一种低成本、高效和环境友好的活性炭制备方法. 相似文献