活性炭纤维的改性及对苯酚的吸附性能研究_刘葵
活性炭对苯酚的吸附
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六、实验注意事项
1、实验过程中苯酚有几种不同浓度的溶液，请勿弄混。 Байду номын сангаас、吸附实验中注意苯酚使用液的加入量。 3、本实验一定要注意实验数据的处理。
七、思考题
1、平衡时间怎么确立？
2、试阐述影响活性炭对苯酚吸附的影响因素？
3、活性炭对苯酚的吸附对环境质量有何意义？
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实验五：活性炭对苯酚的吸附作用
一、目的要求 二、实验原理 三、试剂与仪器 四、实验步骤 五、思考题
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一、目的要求
1、掌握活性炭对苯酚吸附研究的一般方法和原理； 2、学习用吸附等温式描述吸附等温曲线；
3、了解活性炭在水处理中的作用
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二、实验原理
• 实验研究活性炭对一系列浓度苯酚的吸附情况， 计算平衡浓度和相应的吸附量，通过绘制等温吸 附曲线，分析活性炭的吸附性能。 • 采用4-氨基安替比林法测定苯酚。
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三、试剂与仪器
试剂：
1、活性炭 2、无酚水 3、苯酚标准溶液、苯酚中间液体、苯酚使用液 4、缓冲液（pH约为10） 5、2%4-氨基安替比林 6、8%的铁氰化钾
仪器：
摇床、低速离心机、离心管、碘量瓶、比色管、移液管
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四、实验步骤
1、工作曲线的绘制
在9支50 ml的比色管中分布加入0.00, 1.00, 3.00, 5.00, 7.00, 10.00， 12.00 ml，15.00 ml浓度为10 mg/L 的苯酚标准溶液，用水稀释至刻度。 加0.5 ml 缓冲液，混匀，加4-氨基安替比林1.0 ml，混匀。再加1.0 ml 铁氰化钾溶液，充分混匀后。静置10 min，于510 nm波长处，以蒸馏 水为参比，用2 cm比色皿比色，记录数据，绘制吸光度对苯酚含量的
苯酚在活性炭上的吸附与脱附研究
科研开发化工科技,1999,7(4):35～38SCIENCE &T ECHNO LOG Y IN CHEM ICA L I ND UST RY收稿日期:1999-05-27作者简介:张会平(1964-),男,博士,副教授。
1991年6月毕业于广州华南理工大学化学工程专业,获博士学位。
1991年12月进入北京清华大学化学工程系国家重点化学工程实验室的工业化学与化学工程博士后流动站作博士后,现在厦门大学化工系从事教学与研究工作。
主要研究方向是分离与反应工程,环境化工,精细化工产品的开发。
发表论文近20篇。
＊国家自然科学基金资助项目(29676035)苯酚在活性炭上的吸附与脱附研究＊张会平 钟 辉 叶李艺(厦门大学化工系,厦门,361005)摘 要 本文研究了苯酚水溶液在活性碳上的吸附平衡关系,溶液pH 值对活性炭吸附性能的影响,苯酚在固定床上的吸附动力学和脱附动力学。
同时采用间歇法和固定床连续法研究吸附苯酚后的活性炭碱再生工艺过程,多次再生对活性炭再生效率的影响,探讨了碱法再生活性炭的初步规律。
关键词 活性炭 吸附 苯酚 再生分类号 T Q 243.1 活性炭具有极为发达的内部孔隙结构和较大的比表面积,是一种最常用的吸附剂之一。
活性炭在化工,食品,医药,军事和环境保护等领域都具有较广阔的应用,尤其是在环境保护中,大量用于废气净化,水和废水处理之中。
含酚废水是一种十分典型且普遍存在的工业有机废水,如何更加有效治理含酚废水,减少环境污染,保护人类生存环境,是一项长期有待解决的工程实际问题。
活性炭吸附法处理含酚废水是一种常用的废水深度处理方法,如何合理设计活性炭吸附处理含酚废水的工艺过程,有效再生活性炭使之得到循环使用,提高其使用寿命,减少资源浪费,同时回收酚类加以利用,是一项既有理论意义又有实际应用价值的研究课题。
本文以苯酚为含酚废水的代表,通过研究苯酚水溶液在活性炭上的吸附平衡和固定床吸附动力学基础上,用NaOH 溶液作为碱法再生溶液,探讨再生活性炭的工艺过程,为将来进行工艺过程设计奠定一定基础。
活性炭纤维吸附苯酚影响因素的研究
活性炭纤维吸附苯酚影响因素的研究张晓艳【摘要】用活性炭纤维(ACF)对溶液中苯酚进行吸附处理,考察了ACF用量、苯酚的初始浓度、pH、含盐量和温度对吸附效果的影响.实验结果表明,随着ACF用量的增加,苯酚的去除率升高,但吸附容量也逐渐降低,实验选用ACF用量为0.2 g;苯酚溶液初始浓度越高,ACF的吸附容量越大;pH为3时,ACF吸附苯酚的效果最好;随着苯酚溶液中含盐的量增加,苯酚的去除率呈现逐渐下降的趋势;温度越高,ACF的吸附容量越小.【期刊名称】《吉林师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(031)004【总页数】3页(P69-70,73)【关键词】活性碳纤维;吸附;苯酚;影响;因素【作者】张晓艳【作者单位】吉林师范大学环境工程学院,吉林,四平,136000【正文语种】中文【中图分类】X703酚类物质是河流、工业废水、垃圾渗滤液中最常见的污染物质之一,主要来自石油化工厂、焦化厂等化工企业[1].当废水中酚类化合物的浓度超过50 mg/L时,它们就会抑制生物降解反应的速率[2],对生物有着明显的毒害性[3].吸附法作为一种高、低浓度废水均适用的物理化学方法,能有效地处理苯酚废水[4].活性炭纤维作为一种新型吸附功能材料,近年来在水处理方面得到了广泛应用[5],因此本文以活性炭纤维为吸附剂,以苯酚为模型物,研究各种因素对活性炭纤维吸附苯酚的影响.活性炭纤维毡（辽宁安科活性炭纤维应用技术开发公司）.UV-265型紫外-可见分光光度计:岛津仪器有限公司;CP225D型电子天平:德国Sartourius公司;202-1型电热干燥箱:江苏省东台县电器厂;PHS-3C型酸度计:上海雷磁新泾仪器有限公司;SHY-2水浴恒温振荡器:常州中捷实验仪器制造有限公司. 将活性炭纤维毡用去离子水洗净,放入电热干燥箱中于110℃下烘干24 h,称取一定质量的干燥的活性炭纤维（ACF）置于100 ml一定浓度的苯酚溶液中,在一定温度下,在振荡器中震荡150 min,测定ACF对苯酚的平衡浓度.溶液中的苯酚的浓度采用紫外可见分光光度计测定.研究活性炭纤维用量的影响时,分别取ACF质量为 0.05 g、0.10 g、0.15 g、0.20 g、0.25 g、0.30 g,20℃下对40 mg/L的苯酚溶液进行吸附.研究溶液初始浓度的影响时,配置初始浓度为10 mg/l、20 mg/l、30 mg/l、40 mg/l、50 mg/l苯酚溶液,20 ℃下进行吸附.研究溶液酸碱度的影响时,用NaOH和HCl调节溶液酸度分别为2、5、10、14的40 mg/l的苯酚溶液,20℃下进行吸附;研究溶液含盐量的影响时,在苯酚溶液中加入了一定质量的无水硫酸钠,配制含有2 mg/l、5 mg/l、10 mg/l、15 mg/l硫酸钠的 40 mg/L 苯酚溶液,20℃下进行吸附;研究温度的影响时,将振荡器调至恒温20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃,对40 mg/l的苯酚溶液进行吸附.图1是ACF用量与苯酚的去除率和ACF吸附容量的关系曲线.由图可知,随之ACF 用量的增加,苯酚的去除率升高,但平衡吸附容量降低.当ACF用量为0.05 g时,苯酚的去除率为62.53%,ACF的平衡吸附容量为9.38 mg/g;当ACF用量为0.3 g时,苯酚的去除率为97.63%,ACF的平衡吸附容量为2.44 mg/g.去除率的提高标志着去除效果的提高,但与此同时,平衡吸附量的降低说明单位质量活性炭利用率的降低和实际运行成本的升高.因此实验中计从经济考虑,又保证较高的苯酚去除率,以下实验选用的ACF用量均为0.2 g.图2是苯酚溶液的初始浓度对ACF的平衡吸附容量的影响.由图可知,随着苯酚初始浓度的增加,活性炭纤维的吸附容量逐渐增大,当初始浓度为10 mg/L时,ACF对苯酚的吸附容量为2.82 mg/g,当初始浓度为50 mg/L时,ACF对苯酚的吸附容量为21.17 mg/g,与初始浓度为10 mg/L时相比,提高了6.5倍.图3是pH与苯酚去除率的关系曲线.由图可知,pH较低时,苯酚的去除率最高.pH 为3时,苯酚的去除率最高,之后随着pH的增大,去除率逐渐下降.这可能是因为,当pH>3时,ACF的表面带负电,并随着溶液pH的增大ACF表面的负电性逐渐增大;而当pH值小于5时,苯酚主要以分子形式存在;当pH>5,苯酚会水解为带负电的阴离子.因此当pH>3时,表面带负电的ACF与以阴离子形式存在的苯酚之间存在静电斥力,ACF对苯酚去除效果急剧下降.图4是溶液中盐含量对与苯酚去除率的曲线.由图可知,加入盐后,苯酚的去除率有所降低,且加入盐量越多,苯酚的去除率降低的越多.Na2SO4浓度为2 mg/l时苯酚的去除率较为添加Na2SO4时降低了4.46%.这是由于活性炭纤维吸附容量有限,苯酚和Na2SO4产生了竞争吸附.图5是温度对ACF的平衡吸附容量的影响曲线.由图可知,活性炭纤维吸附容量随着温度的升高而降低.20℃时ACF平衡吸附容量为15.4 mg/g,而40℃时ACF平衡吸附容量为12.4 mg/g,较20℃时降低了19.48%.（1）随着活性炭纤维用量的增加,苯酚的去除率升高,但吸附容量也逐渐降低,实验选用ACF用量为0.2 g.（2）随着苯酚初始浓度的增加,活性炭纤维的吸附容量逐渐增大.（3）pH为3时ACF吸附苯酚的效果最好.（4）随着苯酚溶液中含盐的量增加,苯酚的去除率呈现逐渐下降的趋势.（5）随着温度的升高,ACF的吸附容量呈现逐渐下降的趋势.【相关文献】[1]Wang Y ing,et al.Biodegradation of phenol by free and immobilized acinetobacter sp.strain PD12[J].Jounal of Environmental Sciences,2007（19）:222～225.[2]曲险峰,郑经堂,何小超,等.ACF催化臭氧化降解苯酚的反应参数影响[J].化工进展,2007,26（9）:1283～1287.[3]洪军,刘亚子,杨绍贵,等.微波辅助光催化降解水中苯酚[J].环境科学,2006,27（9）:1808～1813.[4]姜军清,黄卫红,陆晓华.活性炭纤维处理含酚废水的研究[J].工业水处理,2001,21（3）:20～22.[5]岳钦艳,杨晶,高宝玉,等.活性炭纤维对水中酚类化合物的吸附特性[J].环境科学,2008,29（10）:2862～2866.。
硝酸改性活性炭纤维对苯酚吸附性能研究
硝酸改性活性炭纤维对苯酚吸附性能研究
杜雅欣;刘旭东;刘利
【期刊名称】《化工新型材料》
【年(卷),期】2024(52)2
【摘要】以粘胶基活性炭纤维(ACF)为吸附材料,通过硝酸改性得到ACF-1,对改性前后活性炭纤维吸附苯酚性能进行分析表征。
结果表明:在酸性、中性和低温条件
下利于活性炭纤维吸附苯酚,酸处理使活性炭纤维孔结构改变,表面含氧官能团增加。
经过碱脱除再生3次后,ACF-1的吸附能力为初始吸附率的64.97%。
吸附等温模
型和动力学模型计算结果表明:准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型能够
更好地描述活性炭纤维吸附苯酚过程。
【总页数】6页(P212-217)
【作者】杜雅欣;刘旭东;刘利
【作者单位】华北理工大学化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O643
【相关文献】
1.硝酸改性活性炭纤维对镉的吸附性能研究
2.生物质海绵基活性炭纤维吸附苯酚性能研究
3.活性炭纤维处理苯酚废水的静态吸附性能研究
4.活性炭纤维的改性及对
苯酚的吸附性能研究5.改性活性炭纤维的制备及对重金属吸附性能的研究
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NaOH改性荷梗生物炭的制备及对苯酚的吸附特性
分别称取0. 1 g SBC样品，置于体积为30 mL、浓度分别为 10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L、500 mg/L、 800 mg/L的苯酚溶液中，调节苯酚初始溶液pH 为7,水浴恒温25T条件下震荡吸附12 h,采用孔 径为0.22 的针筒过滤器过滤得到清液并测 量苯酚剩余含量。苯酚浓度由紫外可见分光光度 计在270 nm处对苯酚的吸光度得出。每组实验 均设置3组平行样，对吸附结果取平均值,以减少 实验误差。所有吸附实验均采用优普ULPHW IV超纯水机产出超纯水，电阻率为1& 2 MQ。 SBC的平衡吸附量么的计算公式为：
对苯酚的吸附没有明显影响,NH；离子有一定的促进作用，而PO：- ,Cd2+、Pb? +离子则有一定的抑制作用。 关键词:苯酚吸附;NaOH活化改性;等温吸附;动力学吸附;荷梗生物炭
中图分类号：X592
D01:10.3963/j. issn. 2095 - 3852.2021.03.005
苯酚作为常用化工原料，在石油精炼、制药、 印染等化学加工行业广泛存在。工业生产中含酚 废水若不经处理就排放,会严重危害水源,破坏生 态环境。此外，危化品在运输过程中承运罐车的 重量较大，车身较长,在高速行驶的过程中由于巨 大的惯性和较低的灵活性,遭遇复杂路况或恶劣 天气时很难保持稳定行驶，极易发生交通事 故⑴。据交通部统计,2017年国内危险品运量达 到11亿t,且以每年10%的速度增长，其中道路 运输是危险品运输的主要手段，占95%以上⑵。 苯酚能溶于水，在运输过程中若发生意外泄漏,一 旦接触水源,会严重影响泄漏源附近居民用水安 全,危及居民身体健康。2011年6月，浙江新安 江发生苯酚泄漏事故，约20 t苯酚随暴雨地表水 流入新安江。入江点挥发酚浓度最高达100 mg/ L,造成杭州55万居民用水受到影响。
生物质海绵基活性炭纤维吸附苯酚性能研究
生物质海绵基活性炭纤维吸附苯酚性能研究肖信彤;许丹;陈卓;徐思;夏世斌【摘要】用生物质海绵基活性炭纤维(LSF-ACF)吸附模拟废水中的苯酚,考察了温度、pH、投加量以及苯酚初始浓度对吸附效果的影响,研究了吸附平衡模型和吸附动力学模型.结果表明:酸性或弱碱性(pH≤9)条件下有利于LSF-ACF吸附苯酚;当投加量＞8 g/L时,LSF-ACF对苯酚的去除率趋于最大值(96.5％),达到动态平衡;由Langmuir和Freundlich吸附等温模型拟合出来的吸附曲线R2都达到0.95以上;LSF-ACF对苯酚溶液的吸附符合拟二级反应动力学,R2为0.999 8.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2014(034)004【总页数】4页(P22-25)【关键词】生物质海绵;活性炭纤维;吸附;苯酚【作者】肖信彤;许丹;陈卓;徐思;夏世斌【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;湖北省环境科学研究院,湖北武汉430072;湖北省矿物资源加工与环境重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;湖北省矿物资源加工与环境重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;湖北省矿物资源加工与环境重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;湖北省矿物资源加工与环境重点实验室,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;湖北省矿物资源加工与环境重点实验室,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TQ424苯酚是重要的化工原料，在我国市场需求量巨大，广泛应用于炼油、石油化工、合成纤维、合成树脂、医药、染料等化工行业〔1〕。
苯酚具有生物毒性，能引起组织损伤、坏死和生物中毒，化工厂产生的含苯酚废水排入水中不仅妨碍水生生物的生长繁殖，还直接或间接危害人类健康〔2〕。
粘胶基活性炭纤维及其改性研究
粘胶基活性炭纤维及其改性研究活性炭纤维（ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒ，ＡＣＦ）是继粉状活性炭（ＰＡＣ）和颗粒活性炭（ＧＡＣ）之后发展起来的一种新型碳材料。
活性炭纤维可以按其原料的不同分类，较常见的有粘胶基、酚醛基、聚丙烯腈基和沥青基活性炭纤维，其他原料的有聚偏二氯乙烯、聚酰亚胺纤维、ＰＢＯ纤维、聚苯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯（Ｓａｒａｎ）基、ＰＶＡ基、天然植物纤维基等系列的ＡＣＦ［１］，其产量以粘胶基最多。
粘胶基活性炭纤维的制备原料低廉，得率高，研制成功的最早，结构性能优良，是目前工业化生产和应用最广泛的炭纤维，因而具有及高的研究价值。
１结构特点１．１高比表面积粘胶基活性炭纤维的比表面积从９００－２０００ｍ２／ｇ，有巨大的伸缩空间，可以根据不同的需要进行制备。
１．２孔径均匀紊乱碳层堆叠的类石墨微晶结构，主要以微孔为主，９２％的孔径＜２ｎｍ［２］。
变化范围可以从０．２－２ｎｍ，含有少量的中孔，基本上没有大孔。
ＡＣＦ的微孔孔径，直接开口于表面［３］，比较一致。
１．３活性基团丰富粘胶基ＡＣＦ的主要成分是碳，此外还有少量的氧和氢等元素，为较纯的纤维素结构，纤维表面结构复杂，有类石墨或交联烃类的碳氢结构单元、羟基、醚基、羰基、羧基等［４］，具有含氮官能团是其应用在脱硫、脱氮领域的一个很重要的因素。
由于基团活性强，可以与多种物质发生反应。
２性能２．１吸附性能活性炭纤维微孔结构直接分布于固体表面，使吸附质分子不需穿过大孔、中孔而直接到达微孔的吸附部位，缩短了吸附行程，加快了吸附速率，使大量微孔得到了充分利用。
粘胶基活性炭纤维的吸附容量大，吸附层薄，吸附灵敏度高，在低浓度甚至痕量下，也可进行极其有效的吸附，吸附效率比活性炭高得多；再生容易，对乙醇的再生吸附率超过９５％［５］。
２．２电性能活性炭纤维孔道比较畅通，连接紧密，电阻低，极化性导电性好，适用于作电极材料，且具有耐热性强、热膨胀性低、化学性能稳定等优点，在一些电池或电器的电极生产中已经得到应用。
改性活性炭对水溶液中苯酚的吸附研究
ｒ． ｕ ｎ ｄ ｎ ｏ ａｉｎ ｌ ｏｌｇ ｎ ｉ ｎ ｎａ ｒｔｃｉｎＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｇｕ ｎ ｄｎ ２ ２ ６ １Ｇ ａ ｇ ｏ ｇＶ ｃ ｔ ａ ｌ ｅｏ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｏｅｔ ｎ ｉｅｒｎ ， ａ ｇ ｏ ｇ５ ８ １ ｏ Ｃ ｅ ｆＥ ｏ Ｐ ｏ ２ Ｚ ｏ ｇ ａ ｎｖｒｉ ｇ ｉ ｌ ｒ ｎ ｎ ｉｅｒｎ ， ａ ｇ ｈ ｕ Ｇｕｎ ｄ ｎ ２ ５ ． ｈ ｎ ｋ ｉ ｉｅｓｔ ｏ ｒｃ ｔ ｅ ｄＥ ｇｎｅｉｇ Ｇｕ ｎ ｚｏ ， ａ ｇ ｏ ｇ５ ０ ２ Ｊ Ｕ ｙ ｆＡ ｕ ｕ ａ １ Ａｂ ｔ ｃ ：Ｅ ｅ ｔ ｆ ｃｉａｅ ａｂｎ ｄｆ ｄｂ ｃｄ （ Ｏ ，Ｈ Ｓ ４ ｓｒ ｔ ｆ ｃ ａｔ ｔ ｃ ｒｏ ｓ ａ ｏ ｖ ｄ ｍｏ ｉｅ ｙａｉｓ ＨＮ ３ ２Ｏ ，ＨＣ） ｎ ｌａｉ Ｎａ Ｈ，ａ ｍｏ ｉ） ｎｔｅａ ｓｒｔ ｎｏ Ｐ ｅ ｏ ａ ｉ １ａ ｄａｋ ｌ ｓ（ Ｏ ｍ ｎａ ｏ ｄｏｐｉ ｆ ｈ ｎｌ ｓ ｈ ｏ ｗ
北方环境
・
第２ ３卷
第 ７期
２１ ０ １年 ７月
实验 研 究 ・
改性 活性炭 对水 溶液 中苯 酚 的 吸附研究
张 小广 ，张 磊
（ 广 东环 境保 护工程 职业 学院 。广 东 佛 山 ５８１ ；２ １ ２２６ 仲恺 农业 工程学 院，广 东 广 州 ５０２ ） １２５
摘要： 究了活性炭 在酸 （ ＮＯ，Ｈ Ｓ ， Ｉ 研 Ｈ ， Ｏ．ＨＣ ） 和碱 （ ＯＨ， 水 ） Ｎａ 氨 处理后 对苯 酚吸 附性 能的影响 ， 定 了活性 炭的 亚甲基蓝值 、 测 碘值 扣表 面官 能 团等基 本物理 化 学参数 。研 究发现 ：碱 改性 使 活性炭上 酸性 官能 团数 量减 少 。碱性 官 能团增加 ，增 强 了活性 炭对 苯酚 类疏水性 物质 的吸 附客量 。Ｎ ＯＨ、氨 水改性 活性 炭对苯酚 的吸 附值 比未 改性 活性炭分 别提 高 了 ５ ， ％和 ４ ． ％。 ａ ６７ ０ ７０ ４
氨水改性活性炭的制备及其对苯酚吸附性能的研究
１ 试 验部 分
１ １ 改 性活 性炭 的制备 ．
学性 质决定 了活 性 炭 的化 学 吸 附［ ． ６ 因此 调 整 活 ］
性炭 的孔 隙结构 ， 表面基 团进 行改 性 ， 提高 其 对 对
特殊 性 能和特定 的吸附与 催化性 能具 有 十分重 要
法 、 载原 子和 化合 物法 和 酸 碱改 性 法 ， 建 负 。 周 斌等Ｅ ¨ 研究 了氨 水 改 性 活 性 炭 对 木糖 液 脱 色 性 能 的影 响． 本研 究利 用氨 水对 活性 炭进行 改性 ， 使 活性 炭表 面结构 和表 面化 学 性 质发 生 改 变 ， 析 分 其 吸附苯 酚 的影 响因素 和作用 机理 ．
的作 用Ⅲ． 活性 炭 的改性 主要包 括表 面结 构改性 和表 面
将 颗粒 活性炭 用蒸馏 水 清洗 ６－８次 ， 去其 ＂ － 除 表 面 的无机 杂质 ， 再用 ２ 的硝 酸清 洗 ， 去其 表 ％ 除 面的有 机杂 质 ， 然后 用 蒸馏 水 清洗 ， ｐ 值 到 ７ 至 Ｈ 左 右为 止 ， １０℃ 烘箱 中烘 干 ６ｈ后 ， 出 ， 在 １ 取 冷 却 至室 温 ， 以备改 性试 验． 第 ３ ５卷Fra bibliotek 第 ６ 期
２１ ０ １年 １ ２月
武 汉理工 大学 学报 （ 通科 学与 工程 版） 交
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｎ． ｒ ｉ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕ ｉｅ ｓｔ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｖ ｙ
（ ａ ｓ ｏ ｔｔ ｎ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｅｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｔｒ ｎ ｐ ｒａｉ ｃｅ ｃ ｏ ｇｎ ｅｉ ） ｎ
化学 性质 改性 ． 面结构 改性有 物理 法和 化学 法． 表 表 面化 学性质 改 性 主要 有 表 面 氧化 法 、 面还 原 表
生物质炭活性炭的制备及其对苯酚废水吸附的研究
生物质炭活性炭的制备及其对苯酚废水吸附的研究一、摘要随着工业化和城市化进程的加快，水污染问题日益严重，尤其是含有有害有机物的工业废水，如苯酚废水，对环境和人类健康构成了严重威胁。
传统的废水处理方法往往存在处理效率低、成本高、二次污染等问题。
开发高效、经济的废水处理技术具有重要意义。
生物质炭活性炭作为一种新型吸附材料，因其来源广泛、成本低廉、环境友好等特点，在废水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文首先系统综述了生物质炭活性炭的制备方法，包括物理活化法、化学活化法和微波活化法等，并对各种方法的优缺点进行了比较分析。
通过实验研究了生物质炭活性炭对苯酚废水的吸附性能，考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。
还通过动力学和等温吸附模型对吸附过程进行了深入分析，探讨了吸附机理。
研究结果表明，生物质炭活性炭对苯酚废水具有较好的吸附效果，吸附容量大，吸附速度快，且易于再生。
这为苯酚废水的处理提供了一种高效、经济的新方法，同时也为生物质炭活性炭在废水处理领域的应用提供了理论依据和实践参考。
二、概述生物质炭活性炭作为一种新型的环境友好型吸附材料，以其独特的孔隙结构和表面性质，在废水处理领域展现出巨大的潜力。
本文旨在探讨生物质炭活性炭的制备方法及其对苯酚废水的吸附性能。
通过对生物质炭活性炭的制备过程进行详细阐述，包括原料的选择、炭化、活化等关键步骤，分析不同制备条件对活性炭结构和性能的影响。
本文将重点研究生物质炭活性炭对苯酚废水的吸附性能，通过批量吸附实验，考察吸附时间、溶液pH值、初始浓度等因素对苯酚去除率的影响。
本文还将采用吸附等温线和动力学模型对实验数据进行拟合，以揭示生物质炭活性炭对苯酚的吸附机制。
通过对比实验和实际应用案例，评估生物质炭活性炭在苯酚废水处理中的实际应用潜力，为其在环境治理领域的广泛应用提供理论依据和技术支持。
三、材料与方法本研究采用了生物质炭与活性炭两种吸附材料，其中生物质炭来源于当地常见的农业废弃物，如秸秆、木屑等，经过碳化处理制得。
稻壳基活性炭表面改性及其对苯酚的吸附性能
３ ８一 １
悦， 李湘洲， 刘
江苏农业科学
２１ ０ １年第 １ 期
厉
敏．稻 壳基活性炭表面改性及其对苯酚的吸附性能［ ］ Ｊ ．江苏农业科学，０ １ １ ：１ ３ ０ ２ １ （ ）３ ８— ２
稻壳基活性炭表面改性及其对苯酚 的吸附性能
厉 悦 ，李湘洲 ，刘 敏
（． １ 齐齐 哈 尔 大 学 ， 黑龙 江 齐 齐 哈 尔 １ １０ ； ． ６ ０ ６ ２ 中南 林 业 科 技 大学 ， 南 长 沙 ４ ００ ） 湖 １０ ４
化得率 。将稻 壳炭 和 Ｈ Ｐ 按一 定 的 固液 比混 合后 ， Ｏ 浸渍
２ ， ３０～ ５ ４ｈ后 在 ０ ４ ０℃下 的温 度 下 活化 ， 炉冷 却 至 室 温 ， 随 用 去 离 子水 洗 涤 至 中性 ， 干 备 用 。 烘
Ｇ ／ ２９ ．２ １９ Ｂ Ｔ１４ ６ １— ９ ９的 方 法 … 测 定 。
２ 结 果与 分 析 ２ １ 硝酸 改性 对 活 性 炭表 面 总酸 度 的影 响 ．
稻壳 ： 沙 市郊 普 通 稻 壳 ， 碎 后 取 粒 度 为 １０ 目的 细 长 粉 ０
２ １ １ 硝 酸 浓度 对 活 性 炭 总 酸度 的影 响 常 温下 ， 同浓 度 ．． 不 的硝 酸 对 稻壳 活性 炭 进 行 表 面 改 性 ， 性 炭 表 面 总 酸 度 测 定 活
１２ １ 磷 酸 法 制 备 稻 壳活 性 炭 ．．
过 １０—１０℃ 干 燥 后 ， ３ ０～４０ ℃ 的 温 度 下 炭 化 。 冷 却 ０ ２ 在 ０ ５
增加 而增加 ， 但是 ， 却不 是与浓度成正 比例的关系 ， 在低浓度 硝酸 改 性 时 ， 度 随 着 硝酸 浓 度 的 增 加 而增 加 得 比较快 ， 酸 当达
CO_2高温活化活性炭材料对苯酚的吸附行为研究
第一作者:赵瑞东,男,1985年生,硕士,主要从事环境污染控制技术研究。
#通讯作者。
*国家 973计划 课题(No.2008CB418003);国家自然科学基金资助项目(No.40402022、No.20877039);江苏省六大人才高峰项目及国家科技支撑计划项目(No.2006BAC02A15)。
CO 2高温活化活性炭材料对苯酚的吸附行为研究*赵瑞东 刘凤玲 郑寿荣 万海勤 许昭怡#(污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京大学环境学院,江苏 南京210093)摘要 以CO 2为活化气体,在高温条件下对国产椰壳活性炭进行活化。
研究了活化前后的活性炭在不同温度和pH 等条件下对水溶液中苯酚的吸附行为。
结果表明,活性炭经活化后,微孔体积和中孔体积增加,吸附容量明显提高;苯酚在活性炭上的吸附符合Freundlich 吸附等温方程和准二级反应动力学方程;在一定范围内降低温度有利于吸附的进行;在pH 为2~8时,吸附效果较好;在pH >9时,吸附效率明显降低。
关键词 活性炭 CO 2活化 苯酚 吸附Adsorption of phenol on CO 2 treated activated carbon ZH A O R uidong ,L I U Feng ling ,ZH EN G Sho ur ong ,W A N H aiqin,X U Zhaoy i.(S tate K ey L abor ator y of P ollution Contr ol and Resour ce Reuse ,School of the Envir onment ,N anj ing Univ er s ity ,N anj ing J iangsu 210093)Abstract: CO 2 tr eated activ ated carbon fr om domestic coconut was prepared by calcinatio n in high temperatur e at CO 2atmospher e,the adso rptio n capacity o f raw activated carbon and CO 2 t reated activated carbon for phenol w as investig ated and com par ed.T he results sho wed that the sur face char acteristics o f activ ated car bo n wer e sig nificant ly improv ed after CO 2activ ation,with the BET surface ar ea increased fro m 627.22m 2/g to 822.71m 2/g ,micr opor e volume and meso po re vo lume increased by 28.6%and 38.9%respect ively.T he F reundlich mo del can be used to de scr ibe the pro cess of pheno l adso rptio n o n activ ated carbon and the adsor ption dat a w ere w ell fitted by pseudo second or der equat ion.T he adso rptio n capacities,w hich increased w ith decr easing temper atur e,w ere per fect w hen the so lu t ion pH w as 2 8,w hen pH >9the adso rptio n efficiency decreased g radually fo r the dissociated pheno l was no t con duct ive to adsor pt ion process.Keywords: act ivated ca rbon;CO 2 tr eated;phenol;adso rptio n煤气和石油炼制过程中产生酚类物质,排放的废水、废气中含有酚类污染物。
性炭纤维吸附苯酚影响因素的研究
２ １ 活性炭 纤 维 用量 的影 响 ．
图 １ Ａ Ｆ用 量 与 苯 酚 的去 除 率 和 Ａ Ｆ吸 附 是 Ｃ Ｃ 限公 司 ； Ｐ ２ Ｄ型 电 子 天 平 ： 国 Ｓ￣ ｕ ｕ 公 司 ； 容量 的关 系 曲线 ． Ｃ ２５ 德 ａｏｆ ｓ ｉ 由图 可知 ， 随之 Ａ Ｆ用 量 的增 加 ， Ｃ ２ ２ 型 电热 干燥 箱 ： 苏 省 东 台 县 电器 厂 ； Ｈ ． 苯 酚 的去除 率升 高 ， 平 衡 吸附容 量 降低 ． Ａ Ｆ ０ —１ 江 ＰＳ 但 当 Ｃ ３ ｃ型 酸 度 计 ： 海 雷 磁 新 泾 仪 器 有 限 公 司 ； Ｈ 一 上 Ｓ Ｙ２ 水 浴恒 温 振荡 器 ： 常州 中捷 实 验仪 器制 造有 限公 司 ．
１２ 实 验方 法 ．
Ｕ － ５型 紫 外 ． 见 分 光 光 度 计 ： Ｖ２ ６ 可 岛津 仪 器 有
将 活 性 炭 纤维 毡 用 去 离 子 水洗 净 ， 入 电热 干 放 燥 箱 中 于 １０ ｃ 下 烘 干 ２ ， 取 一 定 质 量 的 干燥 １ ｃ ４ｈ称
的活性 炭纤 维 （ Ｃ ） 于 １０ｍ 一定 浓 度 的苯 酚溶 Ａ Ｆ置 ０ ｌ
度 对 吸 附 效 果 的影 响 ． 验 结 果 表 明 ， 着 Ａ Ｆ 量 的 增 加 ， 酚 的去 除率 升 高 ， 吸 附 容 量 也 逐 渐 降 低 ， 验 选 实 随 Ｃ用 苯 但 实 用 Ａ Ｆ用 量 为 ０ ２ｇ 苯 酚 溶 液 初 始 浓 度越 高 ， Ｃ Ｃ ． ； Ａ Ｆ的 吸 附容 量 越 大 ；Ｈ 为 ３时 ， Ｃ ｐ Ａ Ｆ吸 附 苯 酚 的 效 果 最 好 ； 着 随
粉状活性炭的表面改性与改进吸附性能的研究
粉状活性炭的表面改性与改进吸附性能的研究摘要：活性炭作为一种广泛应用于废水处理、空气净化等领域的吸附材料，其吸附性能的改进一直是研究的热点。
本文主要研究了粉状活性炭的表面改性对其吸附性能的影响，并通过一系列实验验证了改性后粉状活性炭的吸附性能得到了明显的提升，有望在废水处理等领域得到更广泛的应用。
引言：由于其具有较大的表面积和孔隙结构，活性炭具有优良的吸附性能，广泛应用于水处理、空气净化等领域。
然而，粉状活性炭的吸附容量和吸附速度相对较低，限制了其在实际应用中的效果。
因此，通过对粉状活性炭的表面进行改性以提升其吸附性能，具有重要研究价值。
方法：本研究选择了一种常见的粉状活性炭，并采用化学改性的方法对其表面进行处理。
首先，使用浓硫酸和浓硝酸对粉状活性炭进行表面氧化处理。
随后，将处理后的样品进行洗涤、干燥和煅烧处理，最终得到表面改性后的粉状活性炭样品。
通过对比不同处理条件下的活性炭样品的吸附性能，评估改性对其性能的影响。
结果与讨论：我们发现，表面改性后的粉状活性炭样品表现出更好的吸附性能。
首先，改性后的活性炭具有更大的比表面积和孔隙体积，增加了吸附容量。
其次，改性样品表现出较快的吸附速度，这是由于表面氧化处理引入了更多的活性位点，提高了吸附效率。
此外，改性后样品展现出更好的吸附选择性，对特定污染物的去除率明显提升。
进一步的实验研究发现，表面改性的最佳条件是硫酸和硝酸的浓度为5%、温度为60℃，处理时间为2小时。
这种条件下，活性炭样品的吸附性能最优，吸附容量和吸附速度均得到了明显提升。
结论：通过粉状活性炭的表面改性，我们成功提升了其吸附性能。
表面氧化处理使活性碳的比表面积增加、孔隙结构调整，有效提高了吸附容量和吸附速度。
此外，改性后活性炭对特定污染物的选择性吸附也得到了明显的改善。
本研究结果表明粉状活性炭的表面改性是提升其吸附性能的有效途径，对于废水处理等领域的应用具有重要意义。
未来的研究方向包括更深入地探索改性条件对活性炭表面性质的影响，进一步优化改性工艺，以及探索不同污染物吸附的机制和规律。
活性炭表面改性及其苯酚吸附性能研究
关 键 词 ：活 性炭 ； 性 ；Ｌ 构 ； 面化 学 性 质 ； 附 等 温 线 改 孑结 表 吸
中 图 分类 号 ： Ｑ１ １ １ Ｔ ３． １
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ６ ２ ０ ７ （０ ２ Ｏ 一 ０ ５ ０ １７ — ６ ９２ １ ） １Ｏ ０ — ３
１ 实 验
１１ 活 性炭 表面 改性 ．
１１１ 预处 理 活 性炭 所用 粒 状 活 性 炭 购 自溧 阳竹 溪 活性 炭 有 限公 司 ， 要 参 数 为 ： 质 为椰 壳 ， 度 为 ．． 主 材 粒
ｌ ～ ４ 表 观密 度 为 Ｏ ５ ０５ ／ｍ ， ０２ ， ． ～ ．５ｇ 酸碱 度 ｐ ４ ｃ Ｈ≥７ 。将 一 定 量 的活性 炭 置 于 １％ Ｈ １ 液 中 ，０℃下震 荡 ０ Ｃ 溶 ３
并 未遭 受严重 破坏 。 笔 者认 为 ， 气气 氛 高温 改性 过程 中 ， 氮 活性 炭 中的
微 量挥 发份 的分 解 逸 出 ， 开 了部 分 封闭 的微 孑 ， 得 打 Ｌ使 活 性炭 比表面 和孑 容增 大 ； Ｌ 硝酸 氧化 改性 时 ， 化剂 腐 氧 蚀 不仅 造成 封 闭 的微孑 打开 ，还 使得 材料 表面 粗糙 度 Ｌ 的增加 ， 比表 面和 孑 容进 一 步增大［ １。 Ｌ １１ ０］ －
Ｍ ＡＣ一２
—— —
００ ． ４
０ ８０
０５ ． ３
０ ０５
０５ ． ４
０． ０ １
０５ ． ９
０． ０ ２
其 吸附 等温线 可 以看 出 ， 在相 同的平 衡浓 度 时 ， — 其
氮气 吸 附量有 所 变化 ，表 明材 料 比表面 积 和孑 容 有所 Ｌ
活性碳纤维对有机分子吸附性能研究
活性碳纤维对有机分子吸附性能研究郭小熙;朱日欣;高鹏云;谢岩;魏文霞;张文浩【摘要】研究了活性炭纤维吸附亚甲基蓝、中性红、结晶紫溶液的吸附特性,比较了不同孔径大小对不同分子直径染料的吸附情况,考察了pH值与温度对吸附的影响并确定了吸附动力学模型。
实验结果表明,温度对活性炭纤维吸附能力影响不大,而酸性环境会导致其吸附能力下降。
在相同温度及pH条件下,活性碳纤维对三种染料的吸附能力为中性红>亚甲基蓝>结晶紫,且随着孔径的减小,其对大分子有机染料的吸附力明显下降；对于相同孔径的ACF,分子体积较小的有机分子吸附速率大于大分子。
吸附过程符合拟二阶反应模型。
%The adsorption characters of three kinds of reactive dyes ( methylene blue, neutral red, crystal violet) on the ACFs were studied, a series of experiments were conducted in a batch systems to assess the effect of the aperture of ACFs, pH and temperature on the adsorption of ACFs for the dyes. The results showed that with same temperature and pH, the adsorption amount of ACFs for these dyes was neutral red>methylene blue>crystal violet, and as the decrease of aperture of ACFs, the adsorption amount of large molecule obviously decreased. In addition, for the same aperture ACFs, the adsorption amount of smaller organic molecules was larger than that of the larger organic molecules. What's more, the effect of temperature on the adsorption of dyes on the ACFs was not obvious. The adsorption kinetics was found to follow pseudo-second-order rate kinetic model with a good correlation.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)007【总页数】3页(P77-79)【关键词】活性炭纤维;活性染料;吸附动力学【作者】郭小熙;朱日欣;高鹏云;谢岩;魏文霞;张文浩【作者单位】河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳 471023;河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳 471023;河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳471023;河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳 471023;河南科技大学化工与制药学院，河南洛阳 471023;河南科技大学土木工程学院，河南洛阳 471023【正文语种】中文【中图分类】X791染料废水一直是工业污水处理中的难点。
活性炭纤维对低浓度污染物吸附性能的实验研究
活 性 炭 纤 维 对 低 浓 度 污 染 物 吸 附－．匕 实验 研 究 ＩＺ 的 ，月 土． ￣ｑ １５ －
王 瑞海 耿世彬 韩 旭
２ ０ ） １ ０ ７ ０ （ 解放 军理工 大学
【 摘
南京
要 】 为 了解 活 性 炭 纤 维对 室 内低 浓 度 污 染 物 的 吸 附 性 能 及 其 影 响 因 素 ， 以 甲醛 为 模 拟 污 染 物 ，通 过 改
ｅ ａ ｉ ｎ ａ ｏｍ ｐａ ｉｏ ｏ ｔ ｅ ｅ ｐｅ ｉ ｅ ｔｒ ｓ ｌｓ ａ ｏ ｄ ｈ ｔｉ’ ｉ ｃ ｄ ｎｔ ｏ ｔ ｅｔ ｅ ｙ ｑｕ ｔｏｎ ａ ｄ ｍ ｄｅａｃ ｒｓ ｎ ｔ ｈ ｘ ｒｍ ｎ ｅ ｕ ｔ， ｎｄ ｆ ｕｎ ｔ ａ Ｓｃｏ ｎ ｉ ｅ ｈ ｈ ｏｒ ． ｔ ｔ
变 污 染 物 的 初 始 浓 度 以 及 外 界 参 数 （ 度 、相 对 湿 度 、 表 面 风 速 ）对 活 性 炭 吸 附性 能进 行 了 试 验 温 研 究 。 实 验 结 果 显示 ： 温 度 和 气 流 速 度 对 活 性 炭 纤 维 的 吸 附性 能 有较 大 的 影 响 ，相 对 来 说 温 度 的 影 响 要 大 一 些 ； 而 相 对 湿 度 对 其 的 影 响则 不太 明 显 。并 运 用 吸 附 动 力 学 方 程 式 和 吸 附 平 衡 方 程 式
对 影响因素进行 了分析 并与试验结果进行 了比较 ，结果表 明实验 结果 与理 论分析相吻合 。
【 键 词 】 活 性 炭 纤 维 （ ＣＦ ； 吸 附 性 能 ；污 染 物 消 除 ； 甲醛 关 Ａ ） 中 图 分 类 号 Ｔ ５ Ｕ６ ７ 文献标识码 Ａ
Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｆｔ ｐｅ ｉ ｎｔｏ Ａｄｓ ｒ ｉ ｒ ｏ ｍ ａ ｅ ｏ ｈｅ ｏ ｐｔｏｎ Ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｆ
葵花秆基活性炭的吸附性能研究
葵花秆基活性炭的吸附性能研究刘源;贺新福;赵丹丹;宋成建;任秀彬;张亚刚;周安宁【摘要】为进一步优化生物质基活性炭性能及开拓其应用领域,以葵花秆为原料,在N2气氛下通过管式炉热解制得生物质半焦,以该生物质半焦为前驱体,利用水蒸气活化制备了葵花秆基活性炭.采用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、低温氮气吸附(Low temperature nitrogen adsorption,N2 adsorption)和亚甲基蓝(MB)吸附等方法对活性炭的结构和吸附性能进行了研究.结果表明,葵花秆经过550℃热解可以得到19.25％的焦油、19.84％的热解气以及23.53％生物质半焦,半焦在800℃下,经过水蒸气活化可制得比表面积为576.05 cm2/g的葵花秆基活性炭,其对亚甲基蓝的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附为颗粒内扩散过程控制,吸附动力学符合二级吸附动力学模型.葵花秆半焦经水蒸气活化可制备出吸附性能良好的活性炭.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】6页(P249-254)【关键词】葵花秆半焦;活性炭;亚甲基蓝;吸附【作者】刘源;贺新福;赵丹丹;宋成建;任秀彬;张亚刚;周安宁【作者单位】西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054;西安科技大学化学与化工学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】X712.47中国生物质资源丰富，具有巨大的开发和利用潜力。
向日葵为菊科一年生草本植物，据统计2013年中国向日葵种植面积已达93万公顷［1］，中国陕西北部、内蒙、新疆、宁夏、甘肃等西部地区特有的自然条件非常适宜向日葵的生长。
活性炭纤维的吸附性能研究与应用
活性炭纤维的吸附性能研究与应用吴美玲【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(043)009【摘要】介绍了活性炭纤维的生产原料和工艺,阐述了活性炭纤维在物理吸附性能和化学改性后吸附性能的研究进展,指出活性炭纤维在废气、水处理、催化、医学领域、电子工业等领域有广泛的应用,并对活性炭纤维的发展前景进行展望.%The raw materials and production process of the activated carbon fiber were introduced, and the research progress in physical adsorption and chemical modification adsorption of activated carbon fiber were expounded. The activated carbon fiber were widely used in gas, water treatment, catalysis, medicine field, electronic industry and other fields, and the development prospect of activated carbon fibers were prospect.【总页数】3页(P39-40,57)【作者】吴美玲【作者单位】中国石化股份有限公司天津分公司研究院, 天津 300271【正文语种】中文【中图分类】TB383【相关文献】1.间歇吸附器内活性炭纤维吸附性能 [J], 修国华;李平2.间歇吸附器内活性炭纤维吸附性能的研究──线性吸附系统有效扩散系数的估算[J], 修国华;李平;金革3.活性炭纤维吸附氙气性能的研究Ⅰ-原料不同对吸附性能的影响 [J], 邓继勇;邓继勇;邓继勇;曾汉民;曾汉民;张利兴;张利兴4.活性炭纤维的吸附性能──对CO_2、N_2、O_2与氙气的吸附规律 [J], 邓继勇;张海涛;王亚龙;张利兴;曾汉民5.基于活性炭纤维的水复合吸附剂的制备及性能研究 [J], 张世彤;季旭;范全海;王聪;闫磊磊;于博文;吴海龙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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KOH
0. 313 7
79. 36
FeSO4 C6 H8O7 ·H2O
0. 247 6 0. 296 1
83. 53 79. 78
Cu (NO3 ) 2 Pb ( CH3 COO ) 2 ·3H2O
0. 246 1 0. 315 6
83. 91 81. 98
HNO3
0. 197 6
82. 74
由表 3 可知 ,用 CuSO4 溶液处理后 , ACF 的苯 酚去除率比未改性的高 ; 经其他溶液改性处理后 , ACF的苯酚去除率比未改性的低 。其中经 KM nO4 溶液处理过的 ACF, 对苯酚的吸附量下降最为明 显 ,这可能是由于 KM nO4 对 ACF强烈的氧化作用 ,
为了拓宽 ACF 的应用领域 ,更好地发挥 ACF 的吸附性能 ,人们对 ACF进行了很多改性研究 。目 前常用的改性方法可分为浸渍法和混入法 ,通过改 变 ACF的孔隙结构和表面化学结构来提高 ACF的
吸附性能和氧化性能 [ 223 ] 。 关于 ACF的改性研究大多是针对气态污染物
的 , ACF改性后对液态污染物特别是废水中有机物 的吸附性能的影响少有报道 。本文选用硫酸铜 、高 锰酸钾 、硫酸亚铁 、氢氧化钾 、柠檬酸 、硝酸铜 、乙酸 铅 、硝酸等溶液对聚丙烯腈基 ACF进行改性 ,研究 改性前后的 ACF对废水中苯酚的吸附性能 ,以期为 改性 ACF在废水处理中的应用提供参考 。
第 36卷第 10期 2007年 10月
应 用 化 工 App lied Chem ical Industry
Vol. 36 No. 10 Oct. 2007
活性炭纤维的改性及对苯酚的吸附性能研究
刘葵 ,付小靖 ,唐明明
(广西师范大学 化学化工学院 ,广西 桂林 541004)
摘 要 :用硫酸铜 、高锰酸钾 、硫酸亚铁 、氢氧化钾 、柠檬酸 、硝酸铜 、乙酸铅 、硝酸等溶液浸渍处理活性炭纤维 ,考察 了改性活性炭纤维对废水中苯酚的吸附性能 。结果表明 ,用硫酸铜溶液改性的活性炭纤维对苯酚的吸附性能强于 未改性的活性炭纤维 ,经高锰酸钾 、硫酸亚铁 、氢氧化钾 、柠檬酸 、硝酸铜 、乙酸铅 、硝酸等溶液改性的活性炭纤维对 苯酚的吸附能力下降 。浓度为 0. 05% ～1%的硫酸铜溶液对 0. 2 g活性炭纤维进行改性的效果优于其它浓度的硫 酸铜溶液 。活性炭纤维上负载的铜离子过多会降低活性炭纤维对苯酚的吸附量 。 关键词 :苯酚 ;活性炭纤维 ;改性 ;吸附 中图分类号 : X 703. 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 - 3206 (2007) 10 - 0989 - 04
lku009@163. com
990
应用化工
第 36卷
硝酸 、硫代硫酸钠 、柠檬酸 、乙酸铅均为分析纯 。
721分光光度计 ; D1202型电动搅拌机 。 1. 2 模拟废水的配制 称取 1 g苯酚 ,溶于 1 000 mL 蒸馏水中 ,用硫代 硫酸钠溶液标定浓度后 ,再稀释成一定浓度的模拟 苯酚废水 。
2. 3 浸渍溶液种类的影响 取 0. 2 g ACF,分别用 3%的硫酸铜 、硫酸亚铁 、
氢氧化钾 、高锰酸钾 、柠檬酸 、硝酸铜 、乙酸铅 、硝酸
溶液浸渍 1 h,取出 ,于干燥箱中干燥至恒重 ,将其分 别投入 100 mL 浓度为 0. 2 mg /mL 苯酚废水中 ,于
20 ℃搅拌至吸附平衡 。测定平衡时废水中的苯酚 浓度 ,结果见表 3。
Abstract:Activated carbon fiber (ACF) was treated by imp regnating w ith solutions of cup ric sulfate, po2 tassium permanganate, ferrous sulfate, potassium hydroxide, citric acid, cup ric nitrate, lead acetate and ni2 tric acid and etc. Phenol adsorp tion p roperties of ACF modified w ith different solutions were studied. The results show that phenol adsorp tion p roperty of ACF modified w ith cup ric sulfate is better than that of ACF not being modified, while phenol adsorp tion p roperties of ACF modified w ith potassium permanganate, fer2 rous sulfate, potassium hydroxide, citric acid, cup ric nitrate, lead acetate and nitric acid have dropped. Modification effect w ith cup ric sulfate of which the concentration is 0. 05% ～1% is superior to modifica2 tion effect w ith other concentrations of cup ric sulfate solution when 0. 2 g ACF is used to treat waste water containing phenol. The excessive loading of cup ric ion on ACF can decrease phenol adsorp tion capacity. Key words: phenol; activated carbon fiber; modification; adsorp tion
表 2 硝酸改性 ACF对苯酚的吸附
Table 2 Phenol adsorption property of ACF m od if ied w ith n itr ic ac id
HNO3 的浓度 / (mol·L - 1 )
吸附平衡时的苯酚浓度 / (mg·mL - 1 )
苯酚去除率 /%
0. 00
表 3 不同溶液对 ACF的改性效果 Table 3 M od if ica tion effect to ACF w ith d ifferen t solution s
改性溶液
浸渍处理后 ACF的质量 苯酚去除率
/g
/%
KM nO4 CuSO4
0. 352 9 0. 253 6
74. 80 87. 94
0. 029
86. 67
0. 01
0. 030
86. 56
0. 04
0. 027
87. 73
0. 10
0. 032
85. 40
0. 20ຫໍສະໝຸດ 0. 03185. 73
15. 20
0. 043
80. 26
由表 2 可知 ,用不同浓度的 HNO3溶液对 ACF 进行改性 ,并没有提高 ACF对苯酚的吸附量 ,随着 HNO3 溶液浓度的增大 , ACF 对苯酚的吸附量呈下 降的趋势 。高浓度 HNO3 溶液改性后的 ACF 对苯 酚的吸附量下降显著 ,这可能是高浓度的 HNO3 对 ACF的表面进行了强烈氧化 ,使 ACF的比表面积和 孔体积大幅减小 ,降低了 ACF 的吸附能力 。
第 10期
刘葵等 :活性炭纤维的改性及对苯酚的吸附性能研究
991
使 ACF孔结构受到严重的破坏 ,孔径被扩大 ,微孔 含量大大减少 ,比表面积及微孔容积大大降低 ,因此 吸附苯酚的能力大大减弱 。
KOH改性后的 ACF,对苯酚的吸附量也有较大 幅度地下降 。由于苯酚呈弱酸性 , ACF加入碱性物 质 KOH 后 , ACF的表面碱性增强 ,不利于吸附酸性 物质苯酚 [ 3 ] 。
活性炭纤维 (ACF)是随着炭纤维工业发展而开 发的新一代多孔吸附材料 ,也是传统吸附材料活性 炭的更新换代产品 。ACF的比表面积较大 ,吸附位 多 ,吸附容量大 。ACF 没有或很少有大孔 ,多为微 孔 ,且为径向开孔 ,扩散阻力小 ,因此 ACF吸附脱附 的行程短 、速度快 。ACF已应用于工业有机废水治 理 、净制高纯水 、空气净化和除湿 、气体分离 、有机溶 剂及化合物回收 、催化剂或催化剂载体等领域 [ 1 ] 。
柠檬酸与乙酸铅处理后的 ACF,对苯酚的吸附 量下降也较大 ,可能是由于柠檬酸与乙酸铅分子较 大 ,对 ACF的微孔产生阻塞作用 ,从而影响苯酚的 吸附 。
ACF经 FeSO4 处理后 ,对苯酚的吸附量下降 , 而经 CuSO4 处 理 后 对 苯 酚 的 吸 附 量 增 加 。推 测 SO24 - 对 ACF吸附苯酚并未发挥主导作用 ,而金属 离子对 ACF吸附苯酚发挥了主要作用 。 Cu2 + 的存 在有利于 ACF吸附苯酚 ,而 Fe2 +的存在不利于 ACF 吸附苯酚 。
采用 42氨基安替比林法 [ 4 ]测定 。 苯酚去除率 = (C0 - C ) /C0 ×100%
式中 C0 ———原废水中苯酚浓度 , mg /mL; C———吸附平衡时的苯酚浓度 , mg /mL。
2 结果与讨论
2. 1 未改性的 ACF对苯酚的吸附性能 称 取 一 定 质 量 的 ACF, 加 入 100 mL 浓 度 为 0. 2 mg /mL的苯酚废水中 , 于 20 ℃搅拌至吸附平 衡 。改变 ACF用量 ,测定吸附平衡时的苯酚浓度 , 结果见表 1。
1. 3 实验方法 ACF使用前用 100 ℃去离子水浸泡 30 m in,充 分洗净后 ,于 180 ℃烘干 4 h。配制一定浓度的改性 溶液 ,称取一定量 ACF放入溶液中浸渍一定时间 , 取出于干燥箱中干燥至恒重 。称取一定量改性后的