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[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
吴光前 孙新元 张齐生
介绍了活性炭表面氧化改性技术的基本原理,对国内外研究者运用不同氧化工艺改性活性炭及其吸附性能变化的研究成果进行了分析总结。经过氧化改性后的活性炭在比表面积、孔容积等方面均有不同程度降低,而表面含氧官能团的数量增加显著。氧化改性后的活性炭对于各种重金属离子的吸附性能提升十分明显,而对于有机物的吸附性能则有不同程度的下降。最后,提出了活性炭表面氧化改性技术的发展趋势和方向。
关键词：
林业工程 活性炭 改性技术 吸附 综述
[期刊] 林业科学
[作者]
张启伟 王桂仙
通过硝酸+微波加热和氨水吸附的方法对普通竹炭进行表面改性处理,运用红外图谱和元素分析对改性前后的竹炭进行表征。结果表明:含氧基团和含氮基团的含量明显增加。吸附试验结果表明:改性后竹炭对金属离子的吸附性能明显提高,其中,汞(Ⅱ)的吸附量提高25%以上,钯(Ⅱ)的吸附量提高32%以上,且吸附过程从以物理吸附为主转化为以化学吸附为主。
[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] 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] 华中农业大学学报
[作者]
周代华 李学垣 徐凤琳
研究了添加谷氨酸（Glu）对δ-MnO2吸附Cu2＋的影响。结果表明，Glu明显抑制了氧化锰对Cu2＋的吸附。最大吸附量从无Glu时的264．1mmol／kg降至有Glu存在时的179．2mmol／kg；并且吸附强度也有一定程度的降低。Glu的抑制作用在低pH（pH2．5～4．5左右）时最强，随pH值增高这种抑制作用逐渐减弱直至消失。造成Cu2＋吸附量降低的主要原因可能是：①吸附于δ-MnO2表面的Glu与氧化标发生还原反应脱去羧基，形成的惰性物质掩盖部分活性点位；②溶液中，络合能力较强的有机配体Glu与氧化标表面竞争溶液中的Cu2＋，使Cu2＋吸附量降低。
关键词：
铜吸附 δ-MnO_2 谷氨酸
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张萌 秦睿 王力 李荣华 杨亚提 张增强 李忠宏
【目的】探讨不同方法制备的三氨基改性自助装有序多孔二氧化硅(3N-APMSs)的吸附性能,为促进自助装有序多孔二氧化硅在重金属吸附领域的应用提供理论依据。【方法】以二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(TPDA)为改性剂,通过共聚法和后期接枝法制备出了3N-APMSs,并采用批处理的方法探讨了其对溶液中Cu2+的吸附性能,分析了去离子水、0.01mol/L EDTA溶液和0.1mol/L HCl溶液对3N-APMSs再生的影响。【结果】红外光谱Zeta电位和透射电镜扫描分析显示,成功制备出了3N-APMSs;N2吸附-解吸技术分析表明,经过改性后3NAPMSs的比表面积、平均孔径和孔体积均明显减小。共...
[期刊] 西南农业学报
[作者]
肖光莉 郭新欣 韩熙 张坤 朱双 勾琪立 徐强 黄化刚
【目的】探究改性生物炭对重金属元素镉(Cd)的吸附机理,以期为治理Cd污染和改性生物炭工业化生产提供参考。【方法】以工业化生产的竹屑生物炭(BB)和烟杆生物炭(TB)为原料,在300℃的低温限氧条件下进行氧化改性30 min,冷却至室温后制成两种改性生物炭(分别记为BB300和TB300)。通过X射线衍射技术对改性前后的生物炭矿物组分进行分析,结合吸附实验对其吸附溶液中Cd~(2+)的吸附特征进行研究。【结果】BB300和TB300产率高,分别达70%和65%。4种生物炭(BB、BB300、TB和TB300)的饱和吸附量分别为7.57、15.97、120.48和166.67 mg/g, TB和TB300相较于BB和BB300,吸附性能更好,但改性效果较差。对比Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,Langmuir吸附模型能更好的拟合四种生物炭的等温吸附过程,表明这4种生物炭表面具有有限的吸附位点,吸附机制主要是单分子层吸附。对比准一级动力学吸附模型和准二级动力学模型,4种生物炭对溶液中Cd~(2+)的吸附过程更符合准二级动力学吸附特征,物理吸附与化学吸附同时发生。对比吸附速率k_2,氧化改性能提升吸附速率。改性生物炭混土材料吸附Cd~(2+)实验表明,改性生物炭对土壤Cd~(2+)的吸附特征更符合Langmuir吸附模型,改性生物炭加入土壤能提升土壤对Cd~(2+)的吸附能力,同时土壤的理化性质也影响生物炭的吸附能力,pH值较高和CEC更高的紫色土能吸附更多Cd~(2+)。生物炭添加量对土壤Cd~(2+)吸附有正向的影响。【结论】利用热空气氧化方法改性的生物炭产率较高且无化学试剂带入,具备工业化生产的前景。改性后的生物炭能够有效提升生物炭对Cd~(2+)的吸附能力,对土壤Cd污染具有较优的钝化能力,为提升生物炭钝化土壤重金属能力和规模化生产应用提供了参考。
关键词：
生物炭 氧化改性 Cd~(2+) 吸附
[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] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
秦普丰 周惜时 铁柏清 钱湛 包小丰
采用Fenton试剂氧化-混凝-活性炭吸附联合工艺处理酚醛废水,考察了废水初始pH,H2O2投加量,[Fe2+]/[H2O2],反应时间和温度及混凝液pH,混凝剂质量浓度,吸附剂质量和吸附时间对处理过程的影响,探讨了废水的降解途径和机理.结果表明,在体系初始pH4,温度40℃,H2O2投加量800 mg/L,[Fe2+]/[H2O2]=0.1,反应时间60 min,混凝液pH为8及混凝剂质量浓度为500 mg/L,吸附剂用量30 g,吸附时间60 min的条件下,废水的COD去除率为97.85%,挥发酚去除率为99.75%,甲醛去除率为99.81%,可为后续的生物处理提供良好的前提.
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
蔡林恒 李湘洲 刘艳新 张胜 王玲芝 栾芳菲
采用高锰酸钾与硫酸锰联合对竹炭进行改性，并将改性前后的竹炭对甲醛的吸附性能进行探讨。分析了甲醛溶液的初始浓度、改性前后竹炭的用量、温度、时间等条件对吸附的影响；通过扫描电镜、比表面积和红外光谱表征了竹炭改性前后的表面构型、比表面积与官能团变化。研究结果表明，甲醛溶液浓度４２ ｍｇ／ｍ Ｌ，改性竹炭用量１７ ｍｇ／ｍ Ｌ、温度３１３ Ｋ，吸附时间５ ｈ的条件下，甲醛的吸附效果最好，达到了５０．２５ ｍｇ／ｇ；扫描电镜、比表面积和红外光谱等手段的分析表明，竹炭经改性后微孔结构增多、比表面积增大、表面含氧官能团增多，改性竹炭比未改性竹炭具有更为良好的吸附性能。
关键词：
改性 竹炭 吸附 甲醛
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
丁梦祎 任祺恺 罗婧盈 王明枝
【目的】将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂，并探究其性能，为木粉高值化利用提供一种策略。【方法】以植酸（PA）为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂（PA-WF），利用SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行表征，分析了植酸和木粉质量比、尿素和木粉质量比、反应温度和反应时间对木粉接枝率的影响，以及不同接枝率木粉的亚甲基蓝染料溶液吸附容量，探究了PA-WF在不同吸附时间、亚甲基蓝染料不同初始质量浓度条件下的吸附容量变化规律。【结果】当植酸和木粉质量比2.5∶5、尿素和木粉质量比3∶50、反应温度70℃、反应时间3 h时，可制备接枝率为11.31%的改性木粉。SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD和BET测试结果表明：PA成功接枝在木粉上引入磷酸基团，且增大了木粉的比表面积、平均孔径和孔体积。吸附测试结果表明：PA-WF在接枝率为8%时吸附性能最优，吸附容量可达22.53 mg/g，比未改性木粉的吸附容量（10.50 mg/g）提高了114.57%;PA-WF的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程与准二级动力学方程。【结论】采用适当条件制备植酸接枝改性木粉，经推测其吸附过程属于离子交换的单分子层化学吸附。利用植酸中阴离子磷酸基团，可大幅提升木粉的吸附性能，为木粉的高值化利用提供新的思路。
关键词：
木粉 吸附 染料 接枝改性 植酸
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘芳 张双 李佳蔓 赵朝成 王永强 刘春爽 孙娟 刘其友
采用软模板法合成介孔碳(MC)并对其N改性合成氮改性介孔碳(NMC),进行了N2吸-脱附和FTIR表征分析,考察MC和NMC对废水中双酚A(BPA)的吸-脱附性能并与活性炭(AC)进行对比。结果:MC与NMC的比表面积分别为687.8m2/g和579.6m2/g;一定条件下,平衡吸附量与BPA初始浓度呈正相关,与吸附剂的量呈负相关,pH值为38时有利于对BPA的吸附,相同条件下NMC平衡吸附量高于MC;吸附动力学模型以准二级动力学为主,Freundlich模型更能有效反映吸附行为,以低温有利自发进行的物理
关键词：
介孔碳 双酚A 吸附性能
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