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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
侯建华 孟臻 胡继娟 杨木易 王小治
该文采用新鲜含水的豆腐渣为原料,液氮冷冻后的冰为模板,利用微波加热快速制备功能性分级孔生物碳材料,用来吸附水中的重金属铬Cr(Ⅵ)。文章探究了不同微波加热时间制备的生物炭的微观结构和化学组成差异,及其对Cr(Ⅵ)吸附的影响。该项研究为吸附水中的Cr(Ⅵ)提供了一种快速、绿色的方法,具有工业化应用的潜在价值。实验过程包括环境吸附材料制备及重金属去除的一般步骤,具有综合性、简易性和新颖性。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
胡蝶 李文奇 张利萍 关莹 高慧
【目的】以废报纸为原料,通过氮气(N2)保护在不同热解温度下制备生物质炭,并探讨废报纸基生物质炭对铜离子(Cu~(2+))的吸附性能和吸附机制。【方法】采用元素分析、比表面积分析仪(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、 X射线衍射仪(XRD)和原子吸收光谱仪(AAS)等对生物质炭进行表征。【结果】所制备的生物质炭具有多孔结构,比表面积高(211 m~2·g~(-1)),有利于从水中去除Cu~(2+)。生物质炭的物理和化学性质随着热解温度的变化而变化。随着热解温度的升高,生物质炭的芳香性、比表面积、 pH和灰分含量逐渐增加,而氢、氮和氧含量下降。同时进行批量吸附试验,分析溶液初始pH、吸附时间、初始浓度、不同吸附温度对生物质炭吸附容量的影响。热解温度为400、 500、 600℃的生物质炭在30℃、 pH为5.0的条件下最大吸附容量分别为107、 115和138 mg·g~(-1)。伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能很好地模拟吸附过程,表明在此吸附过程中,化学吸附是限速步骤,吸附发生在吸附剂内特定的均相位点(单层吸附)。通过热力学模型计算所得ΔH~o为正值,表明吸附过程是吸热反应。此外,生物质炭的吸附机制包括沉淀作用、离子交换、π—π作用和络合反应。【结论】本研究以废报纸为原料,所制备的生物质炭是具有一定应用前景的、环境友好的、高效的Cu~(2+)吸附材料。图6表1参34
关键词：
废报纸 生物质炭 吸附 铜离子
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
史航 李兵 郭建忠
【目的】针对介孔分子筛的化学改性合成枝状复合吸附材料，研究其吸附性能对重金属废水治理具有现实意义。【方法】以介孔材料SBA-15为硅源，通过化学修饰方法合成树枝状化合物的复合吸附材料SBA-15-G_3，并用巯基耦合剂巯基乙酸在SBA-15-G_3上嫁接巯基，成功合成功能化吸附材料SBA-15-G_3-SH。通过场发射扫描电子显微镜、能量色散X-射线光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、Zeta电位分析和氮气吸附-脱附等温线等方法对材料的结构和物理化学性质进行了表征。通过SBA-15-G_3-SH对水溶液中铬离子[Cr(Ⅵ)]的吸附，研究了pH、时间、初始铬离子浓度、温度等对吸附性能的影响。分析SBA-15-G_3-SH吸附剂的吸附等温线、动力学和热力学特性，采用Langmuir和Freundlich吸附等温线模型对数据进行分析。【结果】Langmuir吸附等温线模型较好地拟合了吸附过程，吸附动力学模型符合准二级动力学方程。【结论】吸附主要通过SBA-15-G_3-SH表面的—SH基团表面络合作用以及与重金属离子的静电吸引，导致形成稳定的化合物。热力学结果表明：吸附Cr(Ⅵ)是一个自发的放热过程。图10表3参21
关键词：
枝状吸附材料 巯基 铬离子 吸附 重金属
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
庄远红 费鹏 刘静娜 庞杰
#N/A
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
田华宇 刘焕 王国睿 郝海彦 王天赐 张文标
【目的】为充分利用刺竹Bambusa sinospinosa材，提高其利用率，进一步探究刺竹活性炭的生产工艺及使用领域，以达到提升其附加值的目的。【方法】以刺竹炭为原料，使用水蒸气活化法，采用单因素实验法探究温度、时间、水蒸气量对刺竹活性炭的得率及吸附性能的影响。使用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔隙度分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对刺竹活性炭进行测试和表征。【结果】(1)刺竹活性炭的最优活化工艺为：活化温度875℃、活化时间2.0 h、水蒸气量0.50 L·h~(-1)。在该工艺下制备的刺竹活性炭得率为29.07%，强度达97.68%，碘吸附值为1 235.03 mg·g~(-1)，亚甲基蓝吸附值为276 mg·g~(-1)，吸附性能较好。(2)红外吸收光谱表明：经活化之后峰值在3 130、3 010、1 670 cm~(-1)等处变弱，876、809、747 cm~(-1)处吸收峰消失，但主要峰依然存在；XRD分析表明：活性炭中含有石墨α轴结构；经比表面积测试和电镜观察，最优工艺活化后的刺竹活性炭孔隙发达，孔容、孔径都有不同程度的提升，总孔容为0.489 cm~3·g~(-1)，微孔容为0.388 cm~3·g~(-1)，平均孔径为23.378 nm,BET比表面积为837.005m~2·g~(-1)。【结论】使用最优活化工艺所制备的刺竹活性炭具有较好的性能，可用于吸附、除污等不同场合。图5表1参27
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
封萍 王欢 梅磊 张登峰 易明 王梦霞 朱学帅
为加深学生对碳排放、碳中和在化学工程与能源利用领域的理解,设计了一个完全基于生物质资源的活性炭制备与吸附性能探究综合性实验。以生物质热解液替代常规化学品(如磷酸、氢氧化钾或氯化锌等)作为活化剂,以玉米芯或核桃壳为原料制备活性炭,并对其吸附性能进行研究。结果表明:浸渍时间对活性炭吸附量影响不大,浸渍比对玉米芯基活性炭吸附量影响较大。玉米芯基活性炭和核桃壳基活性炭分别在浸渍比1∶12和1∶8时吸附量最大,对应的亚甲基蓝吸附量分别达8.67 mg/g和14.53 mg/g。
关键词：
生物质 热解液 活性炭 吸附
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘庆玉 王永超 梅自力 冉毅 彭波 贺莉 王超
抗生素在人类医学和动物养殖业中广泛应用,滥用抗生素造成的环境污染是危害公共安全的潜在隐患,为实现水稻秸秆的资源化利用和修复氯霉素污染水体,使用ZnCl_2对水稻秸秆进行改性并制备生物炭以提高对氯霉素的吸附性能。借助比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外显微光谱仪(FT-IR)等技术手段对结构特征和理化性能给予表征,并探讨不同热解温度、初始溶液浓度、温度、pH值和离子强度的条件下生物炭对氯霉素的吸附效果的影响。同时对吸附动力学、等温线、热力学和扩散模型进行研究。结果表明:ZnCl_2改性生物炭在1h内对氯霉素具有良好的吸附效果,去除率达90%以上,且700℃下制备的ZnCl_2改性生物炭(Zn-BC700)效果最佳,在平衡时对100mg·L~(-1)氯霉素最大吸附容量为96.68mg·g~(-1),700℃下制备的ZnCl_2改性生物炭的BET比表面积和微孔体积分别为640.175m~2·g~(-1)和0.064cm~3·g~(-1),其在电镜下呈现丰富的管状和簇状结构;FTIR表征发现Zn-BC700上形成了酚羟基和芳香环等含氧官能团; Zn-BC700的XRD光谱上呈现多种含Zn化合物的特征峰,证明Zn粒子成功负载至Zn-BC700上。吸附过程受pH值和离子强度的影响较小,氯霉素在ZnCl_2改性生物炭上的吸附符合伪二级吸附模型和Elovich等温线,物理吸附和化学吸附同时进行,吸附机理涉及分子之间的氢键作用和电子给体受体作用。
关键词：
改性生物炭 氯霉素 吸附 秸秆资源化利用
[期刊] 林业科学
[作者]
林冠烽 黄彪 陈学榕 廖益强 唐丽荣 曾巧玲
以木炭和黏土为原料,采用物理法制备炭陶复合吸附材料,讨论温度和保温时间对其吸附性能的影响,采用扫描电镜(SEM)和全自动比表面积及孔径分析仪对其微观结构和孔径分布进行表征,提出原位活化的思路。结果表明:热处理过程中,木炭的收缩在木炭和陶土之间形成发达的孔隙;黏土在烧结之后并没堵塞活性炭的孔隙结构;块状炭陶的吸附性能比粉状的高;炭陶在制备过程中受原位活化作用。在较优的工艺条件下,炭陶复合吸附材料的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为127.5和543.6 mg·g-1。
关键词：
炭陶复合材料 孔径分布 原位活化 活性炭
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈华 王锐 王自强 刘守新
为克服活性炭不易回收、易造成粉尘污染的问题,以聚氨酯为骨架,在聚氨酯泡沫成型过程中加入颗粒活性炭,再经炭化制得泡沫炭吸附材料。以低温液氮吸附测定泡沫炭的孔径结构、SEM观测表面形貌、TG-DTA分析聚氨酯骨架热分解过程,并以亚甲基蓝值、碘值和苯酚吸附容量评价泡沫炭吸附性能。结果表明:随着热处理温度的升高,泡沫炭比表面积、吸附性能均呈升高趋势;BET比表面积最高可达655.0m2/g,碘值525.2mg/g,苯酚吸附量为0.706mmol/g;聚氨酯的存在虽然堵塞了泡沫炭的部分孔隙,但对其吸附性能影响较小;两种配方制得的泡沫炭中PU/AC-1-n性能明显优于PU/AC-2-n,而且PU/AC-1...
关键词：
活性炭 聚氨酯 泡沫炭 吸附性能
[期刊] 林业科学
[作者]
蒋新元 胡迅 李湘洲 朱媛媛
利用不同部位的竹材如竹蔸、竹节和竹枝制备竹炭,以KOH为活化剂,在活化温度为700℃和不同质量浓度的KOH溶液下进行活化制备竹活性炭,测定吸附性能最好的竹活性炭在不同吸附时间和溶液质量浓度下对苯酚的吸附情况,并进行结构表征。结果表明:KOH溶液质量浓度为16.0g·L-1时,制备的竹活性炭对苯酚的吸附效果最好,而竹蔸、竹节和竹枝活性炭中又以竹蔸活性炭吸附性能最好;吸附时间在40min时,竹蔸活性炭对苯酚的吸附趋于平衡,在30℃时竹蔸活性炭苯酚吸附量达到83.4mg·g-1时趋向饱和。竹枝炭、竹节炭与竹篼炭的孔隙度分别为0.656,0.698和0.740,竹枝活性炭、竹节活性炭与竹篼活性炭的孔隙...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
姚尧 刘志佳 陈瑶 何林韩 高建民
【目的】利用竹材加工剩余物竹箨探索一种高效除砷活性炭材料。【方法】以竹箨为原材料，以微波加热为热源，利用高温热解自活化技术在不同的活化温度和时间下制备竹箨活性炭，通过表征竹箨活性炭的微观形貌、比表面积、孔隙结构、石墨化程度、表面元素和官能团，揭示活化时间和温度等对其微观结构的影响，探讨竹箨活性炭的砷吸附性能，比较不同制备方法下活性炭的比表面积和砷吸附容量的差异。【结果】活化温度1 050℃、活化时间30 min时，竹箨活性炭孔隙结构排列整齐致密，比表面积达到1 251.7 m~2/g，孔容为0.697 cm~3/g，微孔比表面积比率和微孔孔容比率分别为60.9%和64.0%，平均孔径为0.448 nm，主要由微孔和少量介孔组成，孔径远大于砷酸根离子（AsO_4~(3-)）和亚砷酸分子（H_3AsO_3）的空间构型尺寸，有利于对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附。反映石墨化程度的R值为1.340，表面具有丰富的含氧官能团，对As（Ⅲ）的最大吸附量为3.87 mg/g，对As（Ⅴ）的最大吸附量为3.17 mg/g。对比文献中不同活性炭的比表面积和砷吸附容量，竹箨活性炭表现出一定优势。【结论】适当提高活化温度、延长活化时间有利于表面微孔的形成，从而提高砷吸附容量；但过高的活化温度和过长的活化时间会导致孔隙结构坍塌，减小比表面积和微孔比率，降低砷吸附容量。本研究为高效治理水体砷污染活性炭材料的制备提供了一种简单环保的方法，具有良好的除砷性能。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
常琛 邢赜 陈玉成
【目的】研究不同改性条件对沸石吸附沼液效果的影响,为沼液的高效低耗处理提供理论依据。【方法】以化学需氧量(COD)、氨态氮(NH3-N)、总磷(TP)去除率为测定指标,以天然斜发沸石为对照,采用微波-氯化钠法改性沸石,研究微波功率、微波作用时间、氯化钠质量浓度、温度等改性条件对沸石处理沼液效果的影响。【结果】沸石最佳改性条件为:微波功率476W,微波作用时间9min,氯化钠质量浓度80g/L,搅拌温度25℃。天然斜发沸石对沼液中COD、NH3-N、TP的去除率分别为14.96%,27.54%和18.27%,而在最佳条件下所得的改性沸石对沼液中COD、NH3-N、TP的去除率分别达到32.26%...
关键词：
沸石 改性 沼液 吸附处理
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙文会 岳琳 段二红 罗晓 廉静 杨勤
以酵母菌为生物模板,利用水热合成法制备TiO_2。在模板剂添加量为5.0%、水热合成温度为140℃、水热合成时间为4.5h、煅烧温度为350℃、煅烧时间为3.0h的制备条件下,所制备的TiO_2与未添加酵母菌模板的TiO_2相比,光催化降解酸性大红3R的性能提高23.3%。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对催化剂的微观结构和形貌进行分析,制备的TiO_2为锐钛矿型,颗粒粒径为1920nm。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈翠霞 林冠烽 陈国荣 蔡政汉 杨旋 黄彪
以菌糠为原料,在机械力化学技术前处理条件下,采用磷酸化学一步炭活化法制备高吸附性能的粉末活性炭.通过单因素试验探讨了不同制备条件对活性炭得率及其吸附性能的影响,并选取浸渍比、球磨时间、活化温度和活化时间4种因素,采用L_9(3~4)正交设计试验,初步筛选较优性能的活性炭制备工艺.采用比表面及孔径分析仪、扫描电镜表征活性炭的孔结构和形貌特征.结果表明:当预处理球磨时间为30 min,浸渍比为2.0,活化温度为450℃,活化时间为60 min时,得到的活性炭的碘吸附值为962.94 mg·g~(-1),亚甲基蓝吸附值为150.0 mg·g~(-1),焦糖脱色率为144.63%,得率为36.20%.
关键词：
菌糠 活性炭 磷酸 吸附性能
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
安启坤 唐文竹
生物炭具有多孔结构和较大的比表面积能够为许多土壤微生物的生长、繁殖提供有利的条件。生物炭通过促进土壤功能微生物的生长及活性,从而间接提高作物产量,在农业领域有着广阔的应用前景。为了研究秸秆生物炭对12种不同土壤功能微生物的影响,在培养基中添加0.6%的生物炭后,利用MTT法测定微生物生长曲线的变化,同时在一定浓度的菌悬液中加入0.6%的生物炭,室温振荡1h后,测定生物炭对微生物的吸附率。结果表明,秸秆生物炭对不同的细菌的生长影响不同,对于部分细菌存在明显生长促进作用,其中对胶质芽孢杆菌1.217的促进作用
关键词：
生物炭 土壤微生物 生长 吸附
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