高比表面微孔活性炭的制备及其对对硝基苯胺的吸附

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活化竹炭对水相中对硝基苯酚的吸附条件及再生研究

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（ｅａｍｅｔｆｈｍｉｒ，ｉｕＣｌｇ，ｉｕ３３０，ｈｎ）ＤｐｒｎｅｓｙＬｓｉｏｌｅＬｓｉ２００ＣｉｔｏＣｔｈｅｈａ
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KOH活化微孔活性炭对对硝基苯胺的吸附动力学

对水溶液中对硝基苯胺的吸附特性，并从动力学角度探讨了吸附机理．结果表明，活性炭ＳＣ对对硝基苯胺吸附动力学数据符合准二微孔ＡＡ
级方程，吸附速率在前２ｍｉ５ｎ由内扩散控制，而后由膜扩散与内扩散共同控制．ｅｎｌｈ方程能更好地描述对硝基苯胺在活性炭ＳＣ上ＦｕｄｉｒｃＡＡ
，
Ｓａｇａ２０９，ｈｎ；２ＣｌｇｆｎｉｅｒｇＮａｊｇＡｒｕｔｒｌｎｖｒｔ，ｎｉｇ１０Ｃｉａ．ｓｔｔｈｈｉ１０３Ｃｉｎａ．ｏｌｅＥｇｎｅｉ，ｎｉｇｉｌａＵｉｅｓＮａｊ０３，ｈｎ；３Ｉｔｕｅｅｏｎｎｃｕｉｙｎ２１ｎｉｏｈｍｉｌｎｕｔｆｏｅｔｒｄｃ，ｈｎｓａｅｆｏｅｔ，ｎｊｇ２３，ｈａ．ｈｎｎｉｎｎａｆＣｅｃｄｓｒｏｒｓＰｏｕｔＣｉｅｅＡｃｄｍｙｏｒｓＮａｉ０Ｃｉ）ＣｉａＥｖｏｍｅｔｌａＩｙＦＦｙｒｎ１１０ｎｒ
文章编号：１０ —９３２１）２０７ —６００６２（０００１４０
Ａｄｓｒｉｎ￣ｎｅｃｏｎｉｒｎｉｉｏｎｔｍｉｏｐｏｏｕｓａｂｏｎｃｉａｔｏｎｏｐｔｏｉｆｓｆｐ— ｔ０ａＩｎｅｏｃｒｒｃｒａｔｖｉｗｉｈｔＫｏＨ．ＬＩＫｕｑｕｎ ’ ｎ— ａ＿，ＺＨＥＮＧＺｈｅｇｐＬＵＯｎ．ｈｎＪｎＸｉｇｚａｇ，ＩＡＮＧｉｎｃｕ（．ｎｉｎｎａｃｅｃｎｎｉＪａ．ｈｎ，１ＥｖｒｍｅｔｌｉｎｅａｄＥｇｎｅｉｐｒｍｅｔＦｄＵｎｖｒｉｏＳｎｎｙ

一种高比表面活性炭的碱法制备系统[实用新型专利]

专利名称：一种高比表面活性炭的碱法制备系统专利类型：实用新型专利
发明人：许闽清
申请号：CN201120198338.4
申请日：20110613
公开号：CN202099060U
公开日：
20120104
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种高比表面活性炭的碱法制备系统，其包括氮气供应装置、活化炉、第一回收装置、第二回收装置；其中，氮气供应装置通过第一连接管道与活化炉的氮气进气口相连通；活化炉为密闭容器，其内设有加热装置；活化炉包括第一出气口、第二出气口、氮气进气口；第一回收装置其为内设吸收液的密闭容器，第二连接管道插进第一回收装置内，并延伸到吸收液的液面以下；吸收液的液面上部设有出气口。

通过设置第一回收装置，使活化炉内的碱蒸汽得到有效的回收，避免了碱蒸汽直接排到大气中污染环境及带来安全隐患；通过设置第二回收装置，使碱蒸汽冷却后得到的碱颗粒被过滤并回收，同时避免了粉尘排入大气中。

申请人：福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司
地址：364002 福建省龙岩市新罗区雁石镇(龙雁工业集中区)
国籍：CN
代理机构：广州三环专利代理有限公司
代理人：戴建波
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生物质高比表面活性炭的工艺流程设计

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26458037_核桃壳活性炭的制备及对水中硝基苯的吸附

核桃壳活性炭的制备及对水中硝基苯的吸附温凯云1,李红艳1,崔建国1,王芳2,王朝旭1,柴丽娜1(1.太原理工大学环境科学与工程学院,山西省市政工程研究生教育创新中心,山西晋中030600;2.山西省生物研究所食用菌研究中心,山西太原030006)[摘要]采取NaOH 活化制备核桃壳活性炭(WSAC ),并考察了其对水中硝基苯的吸附性能。

研究表明,WSAC 的最佳制备条件:按核桃壳质量(g )与NaOH 体积(mL )比2∶1投加10mol/L 的NaOH 溶液,浸渍24h ,焙烧温度600℃,焙烧时间2.0h 。

表征结果表明,制备的WSAC 具有较丰富的官能团,并具有一定数量的孔隙。

采用最佳条件下制备的WSAC 处理10mg/L 的硝基苯溶液,处理出水能够达到《生活饮用水标准》(GB 5749—2006)和《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的要求。

[关键词]NaOH 活化;核桃壳活性炭;硝基苯;吸附[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)02-0062-05Preparation of activated carbon from walnut shell and its adsorption of nitrobenzene in waterWen Kaiyun 1,Li Hongyan 1,Cui Jianguo 1,Wang Fang 2,Wang Chaoxu 1,Chai Lina 1(1.College of Environmental Science and Engineering ,Taiyuan University of Technology ,InnovationCenter for Postgraduate Education in Municipal Engineering of Shanxi Province ,Jinzhong 030600,China ;2.Research Center for Edible Fungi ,Biological Institute of Shanxi Province ,Taiyuan 030006,China )Abstract :The walnut shell activated carbon (WSAC )was prepared by NaOH activation ,and its adsorption performa ⁃nce for nitrobenzene in water was investigated.The results showed that the best preparation conditions for WSAC wereas follows :adding 10mol/L NaOH concentration under conditions of m (walnut shell ,g )∶v (NaOH ,mL )2∶1,dippingtime 24h ,sintering temperature 600℃,sintering time 2.0h.The characterization results showed that the prepared WSAC had abundant functional groups and a certain number of pores.The 10mg/L nitrobenzene solution was treated with the prepared WSAC under the optimal condition ,and the treated effluent quality conformed to the Standard forDrinking Water (GB 5749—2006)and Comprehensive Wastewater Discharge Standard (GB 8978—1996).Key words :NaOH activation ;walnut shell activated carbon ;nitrobenzene ;adsorption[基金项目]山西省重点研发计划项目(社会发展领域)(201803D31046);山西省研究生联合培养基地人才培养项目(2018JD19);山西省重点研发计划项目(农业领域)(201703D211013)核桃壳是一种固定碳和挥发分含量较高而灰分含量较少的含碳物质。

高孔隙率活性炭微球的制备及吸附罗丹明B

高孔隙率活性炭微球的制备及吸附罗丹明B【摘要】：随着工业化的飞速发展，随之带来的水污染越来越严重，特别是水体中的难以降解的有机污染物、染料，不仅造成水环境的污染，还更加危害到了百姓身体的健康。

在水处理中，吸附技术是一种最有效的方式，所以多孔炭作为吸附剂被广泛的使用。

但是在实际应用中，多孔碳面临着不易分离，难以回收的难题，同时孔径小等缺点，严重限制了其实际的应用价值。

鉴于以上多孔碳的缺点，本论文致力于具有高吸附性能的磁性介孔碳的合成和表征，同时研究了其对染料和有机物的吸附性。

本论文采用批量吸附实验，研究了活性炭对水中罗丹明B的吸附行为，探讨了活性炭用量、pH值、吸附时间对水中罗丹明B吸附的影响，并对活性炭再生效果进行了测定，结果表明，随着活性炭加入量的逐渐增加, 吸附值逐渐减小; 随着pH值逐渐升高, 吸附值呈下降趋势。

吸附值随温度升高呈下降趋势, 表明活性炭对罗丹明 B溶液的吸附是一个放热过程。

活性炭对罗丹明 B的吸附较好的符合 Langmuir吸附模型。

【关键词】：活性炭、吸附、罗丹明B1 前言活性炭又称活性炭黑。

是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。

活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性碳中易造成二次污染。

由于活性炭能有效地去除水的臭与味、以及大部分有机物和某些无机物，活性炭吸附技术已成为污染水源净化和城市污水、工业废水深度处理的有效手段[1]。

本文将阐述活性炭的特性及其吸附机理，介绍活性炭吸附技术及其组合工艺在国内外水处理中的应用和发展，总结其应用中的优缺点并预测其前景和发展方向。

2 活性炭的特性及其吸附机理2.1活性炭的性质活性炭是一种暗黑色的含炭物质，具有发达的微孔构造和巨大的比表面积。

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vestigated by a batch adsorp tion experim ent. The B ET surface area of carbons p repared from S pa rtina a ltern iflora and cotton stalk is 2 825 and 2 135 m2 / g, respectively. The D 2A m icropo re volum e of the two carbons is 01911 and 01789 cm3 / g, respectively. The adso rp tion experiments show that the two activated carbons have high ad2 sorp tion capacity for p 2nitroaniline. The Langmuir m axim um adsorp tion amount was found to be more than 700 mg / g. The adsorp tion was found to depend on the solution pH. The Freundlich model describes the equilib2
关键词互花米草棉秆 KOH 吸附
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 167329108 (2010) 0721478205
Prepara tion of h igh surface area m icroporous carbon s and the ir adsorption of n上 ,再用热的蒸馏水清洗到 pH 氢、氮、氧元素含量如表 1所示。表 1数据表明 , KOH
为 710,烘干即得活性炭。将棉秆、互花米草秆为原料制备的活性炭制得的产品分别命名为 CS2AC、SA 2
活化制备互花米草活性炭 SA2AC 与棉秆活性炭 CS2AC的 BET比表面积分别为 2 825和 2 135 m2 / g,
L i Kunquan1, 2 Zheng Zheng2 L i Ye1
( 1. College of Engineering, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210031, China; 2. Environmental Science & Engineering Department, Fudan University, Shanghai 200433, China)
3 154 g /m 2[ 8 ] 。为更好地利用这 2 种廉价易得的植零电荷点 pHPZC 。物基生物质 ,本研究以这 2 种低成本的植物基生物 1. 3 活性炭对对硝基苯胺的吸附性能实验
质为原料 ,以 KOH 为活化剂 ,制备了微孔发达与比 1. 3. 1 吸附等温线测定
表面积巨大的高性能活性炭 ,并测定了其对对硝基
第 4卷第 7期 2 0 1 0年 7月
环境工程学报
Chinese Journal of Environmental Engineering
Vol. 4 , No. 7 Jul . 2 0 1 0
高比表面微孔活性炭的制备及其对对硝基苯胺的吸附
李坤权 1, 2 郑正 2 李烨 1
(1. 南京农业大学工学院农业工程江苏省重点实验室 ,南京 210031; 2. 复旦大学环境科学与工程系 ,上海 210093)
Abstract H igh surface area m icroporous activated carbons were p repared from S pa rtina a ltern iflora and
cotton stalks w ith KOH activation under the conditions of imp regnation ratio of 310, activation temperature at 800 ℃ and activation time of 115 h. Surface p roperties of the p repared carbons were perform ed using nitrogen ad2 sorp tion, FTIR spectroscopy and SEM. The adsorp tion behavior of p 2nitroaniline on the p repared carbons was in2
rium experimental data effectively. Key words S pa rtina a ltern iflora; cotton stalk; KOH; adso rp tion
活性炭吸附是环境污染控制与修复的主要手段之一 ,被广泛用于污水处理、饮用水深度净化、脱硫脱硝和室内空气净化等领域。对于固定吸附体系 , 活性炭的吸附容量和吸附速度主要取决于其孔径结构和表面化学性质 [ 1 ] 。活性炭的制备方法主要有物理活化法与化学活化法。化学活化法是通过活化剂刻蚀炭颗粒的内部结构 ,通过一系列的交联缩聚反应形成丰富的微孔。 KOH 是制备高比表面积活性炭使用最广泛的活化剂 ,其原理是通过 KOH 与原料中的碳反应 ,刻蚀掉其中的部分碳 ,而后经过洗涤
炭表面参数比表面 (m2 / g) 总孔容 ( cm3 / g)
ST1300 1287 0. 667
CS2AC 2135 1. 038
SA 2AC 2825 1. 374
型全自动比表面积及孔径分析仪对所制活性炭微观微孔容 H2K 0. 641
1. 011
1. 192
结构进行测定 , 采用容量法在 7714K下以高纯氮 (99199% )为吸附介质 ,在相对压力为 10 - 6 ～1 的范围内测定样品的氮气吸附等温线。在吸附测量之
111 试剂和仪器高纯氮 (991999% )购于南京五十五所 ,互花米
草茎秆产地为江苏省海门市 ,棉秆产地为江苏省射阳县 , KOH、盐酸均为分析纯 ,购于上海化学试剂有限公司。主要仪器包括智能温控仪 (A I2708P,厦门宇电自动化科技有限公司 ) 、高温管式电阻炉 (厦门宇电自动化科技有限公司 )和酸度计 ( PHS22C,上海康仪仪器有限公司 )等。 112 活性炭的制备及表征
第 7期
李坤权等 :高比表面微孔活性炭的制备及其对对硝基苯胺的吸附
1479
物质原料等均可以制备出高性能的活性炭 [ 4～7 ] 。方程计算活性炭的中孔孔容 , DFT方程表征活性炭
我国棉花耕种面积超过 5 500 万公顷 ,副产物全孔分布。用德国 Elementar Vario M ICRO 型元素
把生成的盐及多余的 KOH洗去 ,在被刻蚀的位置出现了孔 [ 2 ] 。植物类活性炭原料存在天然孔隙 , 制备的活性炭孔隙发达、比表面大、吸附性能好 [ 3 ] 。研究表明 ,玉米、烟草秆、秸秆、甘蔗渣和果核植物基生
基金项目 :国家水体污染控制与治理科技重大专项 ( 2008ZX071012 004) ;江苏省农机局项目 ( G003)
下烘干 ,而后置于管式炉中 ,在 50 mL /m in的氮气流
互花米草活性炭 SA 2AC、棉秆活性炭 CS2AC及
保护下 ,以 10 ℃ /m in升至活化温度 800 ℃,并恒温对照 ST1300这 3 种活性炭的 B ET比表面、总孔孔
活化 115 h。将上述活化后的样品首先用 011 mol/L 容、微孔容积、平均孔径 Dp 、零电荷点 pHPZC及其碳、
对硝基苯胺在活性炭上的平衡吸附量 ( qe )根据式 (1)计算 :
1. 2. 1 活性炭的制备
qe =V ( C0 - Ce ) /W
(1)
将成熟的植物茎秆 (棉秆、互花米草秆 )清洗、
式中 , C0 和 Ce 分别为溶液中对硝基苯胺的初
烘干后用粉碎机粉碎 ,过 20目筛 ,在 50 mL /m in的始浓度和吸附平衡浓度 ( mg /L ) , V 为溶液体积
收稿日期 : 2009 - 07 - 13; 修订日期 : 2010 - 01 - 06 作者简介 :李坤权 (1976～) ,男 ,博士 ,助理研究员 ,主要从事固体废
弃物资源化与水污染控制方面的研究。 E2mail: kqlee@ njau. edu. cn
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棉秆每年就有 2 000万 t,而互花米草 (S pa rtina a lter2 分析仪测定了活性炭元素 C、H、N 和 O 的含量。采
n iflora)是我国沿海地区分布最广的盐沼植被 ,属 C4 用日本日立公司 S3400型扫描电子显微镜观察活性植物 , 具有很高的生产力 , 每年干物质产量高达炭的微观形貌。采用序批平衡法 [9 ] 测定活性炭的
前实验样品在 300 ℃下脱气干燥 2 h。根据氮气吸附等温吸附平衡数据 ,采用 BET方程计算活性炭总比表面 , Horvath2Kawazoe ( H 2K方程 ) 、Dubini2A stak2
硝基苯胺的平衡浓度 ,测定前用 011 mol/L 的盐酸或氢氧化钠溶液将溶液调到 pH = 810。 1. 3. 2 pH 的影响
采用盐酸和氢氧化钠溶液将 200 mg /L 的对硝基苯胺溶液分别调节 pH 至 2112、4124、6127、7123、 9184和 11190,加入 0103 g活性炭 ,振荡平衡后测溶液平衡浓度。
AC。对照商业活性炭 ST1300购自南通碳纤维有限公司。