阴离子染料吸附在多孔碳材料上的研究

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炭素材料的研究热点和发展趋势

炭素材料的研究热点和发展趋势

炭素材料的研究热点和发展趋势随着各种新技术的层出不穷,对于炭素的研究也进入了一个全新的研究领域,更了更好地推动能源的建设与发展,使其炭素材料可以被广泛的应用于各个领域之中,近年来,我国对炭素材料的研究较以往而言有了很大的进步,但与发达国家相比,仍然存在着一定的差距,需要不断学习和探索。

文章主要针对现阶段炭素材料的发展现状进行简要的分析与总结,并就未来发展趋势做出了详细的阐释,仅供参考。

标签:炭素材料;应用;热点;炭素科学1 概述炭素材料,顾名思义其主要成分是由碳元素组成,在材料构成过程中可以有多种形式,每种形式的炭素材料其整体构成要素不同,所表现出来的结构形式、性能也是有所不同的。

就目前发展而言,主要有sP型(卡宾碳)、sP2型(石墨、富勒烯、碳纳米管等)和sP3型(金刚石及脂肪碳)三种。

但是在实际炭素材料中,以上这三种形式并不多见,单一的存在方式很少,很多材料都混合加入了一些其他的材料,以便更好的运用于实际生活之中,如为了增加其导电性能,就在材料中增加了绝缘导体,一些材料为了增加其硬度也在材料中增加了比较坚硬的硬性物质-金刚石。

随着可持续发展、节约能源概念的提出,对传统的炭素材料的性能及使用也提出了更高的要求,现比较常见的就是多孔碳材料使用最多,它能有效的改善对环境的影响,也是炭素材料目前研究的重点材料。

从炭素研究重点来看,除了多孔碳材料外,还有纳米碳材料和含碳复合材料,构成了当今炭素材料研究领域的重点。

2 炭素材料的三大研究热点2.1 多孔碳材料多孔碳材料,从能源角度出发,它主要应用于双电层电容器的电极材料和清洁能源中,是清洁能源氢气和天然气存储的主要载体。

前者是利用外界电压对金属离子产生作用来完成存储功能,这种方法可以有效的通过电压将其转化电化学的方式,极大的延长了其循环使用的寿命,具有很好的发展前景。

后者就利用多孔原理将其气体很好的吸附在能源物质上来加以存储,这种方法尤其是在常温下,能充分发挥存储的功能,实现其环境存储,就这一点而言,是任何材料无可比拟的。

煤气化细渣残炭制备分级多孔炭材料及CO2_捕集的研究

煤气化细渣残炭制备分级多孔炭材料及CO2_捕集的研究
2023
12
12
第2期
煤气化细渣残炭制备分级多孔炭材料及 CO2 捕集的研究
苗泽凯等
45
异被工业化应用 [4]。
残炭和无机矿物颗粒性质。实验使用 1L 的实验室
我国已成为全球最大的煤气化应用市场。气化过程
去离子 水 混 合 置 于 浮 选 槽 中,开 启 旋 转 叶 轮 调 至
煤气 化 是 煤 炭 清 洁 高 效 转 化 的 核 心 技 术,目 前
* 宁夏回族自治区教育厅高等学校科学研究项目(
NYG2022026)和大学生创新创业训练计划项目(
G202310749032).
第一作者:苗泽凯,博士、讲师,
E-ma
i
l:
mzk@nxu.
edu.
cn;通信作者:全晓虎,博士、讲师,
E-ma
i
l:
51404491@qq.
c
om
收稿日期:
2023
10
09;修回日期:
(其中部分渣以熔融态排出),经淬冷后成为固态渣。
本,电子株式会社)观 察 样 品 的 表 面 形 貌,采 用 氩 离
有限公司;盐酸购于西陇化工股份有限公司;捕收剂
子抛光技术,将气化 细 渣 与 环 氧 树 脂 混 合,在 40 ℃
实验用氢氧化钾为 分 析 纯,购 于 国 药 集 团 化 学 试 剂
和起泡剂均购于湖南星辉化工科技有限公司。
4g,搅拌 2 mi
n
渣的资源化消纳成为研究重点。煤气化细渣由矿物
选槽中的浆液呈灰白色。浮选槽中的尾灰即为气化
大部分气化细渣 被 简 单 倾 倒 或 填 埋。 因 此,煤 气 化
质及残炭组成
,其中残炭可用于制备多孔炭,将煤

西安交大成功制备出多晶致密碳化硅陶瓷材料

西安交大成功制备出多晶致密碳化硅陶瓷材料

日前 , 西 安 交 通 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 先 进 陶 瓷 研 究 所 博 士 生 戴 培 赞 在 杨 建 锋 教 授 指 导 下 用 物 理 气 相 传 输 法 成 功 制 备 出 多 晶致 密 碳
化 硅 陶 瓷 材 料 , 首 次 在 不 需 添 加 烧 结 助 剂 的 条 件 下 获 得 了 接 近 理 论 密 度 的 纯 碳 化 硅 块 体 陶 瓷 材 料 , 标 志 着 西 安 交 大 在 陶 瓷 研 究 方 面 获 得 重 要进 展 。 物 理 气 相 传 输 法 ( P T 是 制 备 单 晶 碳 化 硅 HT V ) 的常 用 方 法 ,在 材 料 学 院 碳 化 硅 单 晶 材 料 研 究 的 基 础 上 , 戴 培 赞 在 研 究 工 作 中 进 行 了 不 同 原 料 密 度 和 烧 结 工 艺 的 对 比 试 验 , 建 立 了 碳 化 硅 多 晶 陶 瓷 的 生 长 模 型 ,并 从 热 力 学 和 动 力 学 角 度 解 释 了碳 化 硅 多 晶生 长 的 原 理 。 此 方 法 完 全 不 同于 现 有 的 碳 化 硅 陶 瓷 的制 备 工 艺 ,获 得 的 材 速 度 有潜 在 的应 用 价 值 。 此 外 , 在 氮 气 氛 下 经 过 高 温 煅 烧 后 , 可 以获 得 有 趣 的 中 空 结 构 的 新 型 多 孔 硼 碳 材 料 。这 研 究 结 果 最 近 发 表 在 《 洲 无 机 化 学 期 欧
粤 嗍 _
enT h ! Yn ra。 西 de no fmtn a c 。 gio i
材 料 ” 的理 念 , 设 计 并 合 成 了一 系 列 离 子 液 体 改 性 的有 机 染 料 。该 类 离 子 型 功 能染 料 相 比 于 传 统 的有 机 染 料 ( 甲基 橙 , 甲基 红 ) 如 熔 点 大 大 降 低 , 且 部 分 染 料 在 室 温 下 呈 液 体 。 经 过 改性 后 的 染 料 在 水 和 有 机 溶 剂 中 的 溶 解 性 能 得 到 了 改 善 ,使 得 他 们 的应 用 范 围 得 到 了进 一 步扩 展 。此 类 物 质 不 仅 表 现 出 了 良好 的酸 指 示 变 色 行 为 ,而 且 其 指 示 机 理 也 发 生 了 明显 不 同 。该 研 究 成 果 发 表 在 近 期 的 《 析家 》上 。 分 通 过 进行 合 理 的 阴阳离 子液 体 设计 ,研 究 人 员 还 成 功 合 成 出一 系 列 新 型 的低 密 度 功 能 化 离 子 液 体 。 通 过 调 控 离 子 液 体 的 阳 离 子 结

配位聚合物多孔材料与吸附分离

配位聚合物多孔材料与吸附分离

配位聚合物多孔材料与吸附分离1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对配位聚合物多孔材料及其在吸附分离中的重要性进行简要介绍。

以下是一个参考范例:概述:随着化学和材料科学的发展,多孔材料在各个领域中得到了广泛的应用。

其中,配位聚合物多孔材料作为一种新兴的材料,在吸附分离领域表现出了巨大的潜力。

配位聚合物多孔材料是一类具有规则孔道结构的有机-无机杂化材料,其结构由有机配体和金属离子通过配位键组装而成。

这些金属配合物材料具有高度可调控性,其孔道尺寸和形状可以通过合适的配体和金属离子选择来进行调节,从而适应不同分子或离子的吸附需求。

这使得它们能够在吸附分离过程中实现高效的分子识别和选择性吸附。

配位聚合物多孔材料在吸附分离中的应用非常广泛。

首先,它们在气体分离中具有良好的性能。

由于其高度可调控的结构特点,配位聚合物多孔材料能够实现对不同气体的选择性吸附,例如氧气、二氧化碳等气体的分离和纯化。

其次,配位聚合物多孔材料在液相分离中也具有显著的优势。

由于其多孔结构提供了大量的吸附位点,使得它们能够高效地吸附和分离溶液中的目标物质,例如有机染料、重金属离子等。

本文将重点介绍配位聚合物多孔材料在吸附分离中的应用,并讨论其在分离过程中的优势和局限性。

此外,还将展望配位聚合物多孔材料在吸附分离领域的发展前景,探讨其在环境净化、能源储存和药物制备等方面的应用潜力。

通过对配位聚合物多孔材料的全面了解和深入研究,我们有望进一步拓展吸附分离技术的应用范围,为解决能源、环境和生命科学等领域的重大问题提供新的解决方案。

文章结构部分的内容可以如下编写:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分首先对配位聚合物多孔材料与吸附分离的关系进行概述,介绍了该领域的研究现状和重要性。

接着说明了本文的目的,即探讨配位聚合物多孔材料在吸附分离中的应用和优势,并展望了其未来的发展前景。

正文部分将进一步阐述配位聚合物多孔材料的定义和特点,包括其结构组成、制备方法和表征手段等方面的内容。

阴离子染料的吸附机理

阴离子染料的吸附机理

阴离子染料的吸附机理1.引言1.1 概述概述部分的内容:引言部分给读者提供了对整篇文章的基本了解,同时概述了阴离子染料的吸附机理这个主题的重要性。

在本部分,我们将进一步介绍本文的结构和目的。

本文旨在探讨阴离子染料的吸附机理,深入研究阴离子染料与吸附材料之间的相互作用以及吸附过程的动力学和热力学性质。

通过对吸附机理的研究,我们可以更好地理解阴离子染料在不同材料上的吸附行为,为阴离子染料的合成和应用提供科学依据。

为了实现这一目的,本文将分为三个主要部分:引言、正文和结论。

首先,在引言部分,我们将介绍阴离子染料的定义和应用,以及目前对于阴离子染料吸附机理的研究现状。

接着,在正文部分,我们将详细阐述目前已知的吸附机理,包括吸附过程中的各种相互作用力和影响因素。

最后,在结论部分,我们将对阴离子染料的吸附机理进行总结,并提出未来研究的方向和意义。

通过本文的阅读,读者将能够全面了解阴离子染料的吸附机理,并且对该领域的研究有更深入的认识。

相信本文的工作将为相关领域的研究人员提供参考和启示,推动阴离子染料研究在环境保护、化学工业等领域的应用和发展。

1.2文章结构文章结构部分内容可以包括以下几个方面:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述和探讨阴离子染料的吸附机理:第一部分:引言1.1 概述:介绍阴离子染料的定义和应用领域,以及其在环境治理和工业生产中的重要性。

1.2 文章结构:简要介绍本文的章节安排和主要内容,为读者提供一个整体的框架。

第二部分:正文2.1 阴离子染料的定义和应用:详细介绍阴离子染料的基本概念、分类和常见的应用领域,包括纺织、皮革、印染、纸浆和废水处理等。

2.2 阴离子染料的吸附机理研究现状:综述当前关于阴离子染料吸附机理的研究进展,包括吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学以及吸附机理的分析方法等。

第三部分:结论3.1 阴离子染料的吸附机理总结:总结和归纳前述部分对阴离子染料吸附机理的研究结果和理论分析,深入探讨相关机制和影响因素。

影响生物质碳材料吸附性能的关键因素

影响生物质碳材料吸附性能的关键因素

632020年第7期 科技智囊技术研发与应用摘 要:近年来,生物质碳材料无论是天然的还是改性的,都被成功地用于去除水相中的有机染料。

文章综述了在吸附有机染料过程中影响生物炭整体吸附效率的关键因素(溶液pH、生物炭用量以及溶液初始浓度等),有助于研究人员更好地开展科学实验。

关键词:生物炭;吸附;有机染料中图分类号:O647 文献标识码:AThe Key Factors Affecting the Adsorption Performance of BiocharWu Dapeng Mu Yifang(School of Chemistry and Chemical Engineering,Henan Normal University,Henan,Xinxiang,453007)Abstract:In recent years,biomass carbon materials,whether natural or modified,have been successfully used to remove organic dyes in the aqueous phase. In this paper,the key factors affecting the overall adsorption efficiency of biochar(solution pH,amount of biochar and initial concentration of solution)were reviewed.It is helpful for researchers to carry out scientific experiments better.Key words:Biochar;Adsorbent;Organic dye影响生物质碳材料吸附性能的关键因素武大鹏 穆伊芳(河南师范大学化学化工学院,河南,新乡,453007)环境污染是一个严重的问题,它对人类健康、植物和动物等都产生了不利影响。

生物质活性炭的合成及其对染料吸附性能研究

生物质活性炭的合成及其对染料吸附性能研究

生物质活性炭的合成及其对染料吸附性能研究1. 引言1.1 背景在目前的染料行业中,染料废水成为一个严重的环境问题,传统的处理方法效率低且成本高。

而利用生物质活性炭对染料废水进行吸附处理,不仅可以有效去除染料颜料,还能实现资源再利用。

研究生物质活性炭的合成方法以及其对染料吸附性能的研究具有重要的理论和应用意义。

通过深入探究生物质活性炭对染料的吸附性能及机理,有助于优化活性炭的制备工艺,提高染料废水处理效率,推动环境保护和资源利用的发展。

1.2 研究目的本研究旨在探讨生物质活性炭的合成及其对染料吸附性能的影响,通过实验和分析研究生物质活性炭在染料吸附方面的应用潜力。

具体研究目的包括:1.探究不同生物质活性炭合成方法对其吸附性能的影响;2.研究生物质活性炭在染料吸附过程中的吸附机理及影响因素;3.评估生物质活性炭对染料吸附效果的表现,并与传统活性炭进行比较分析。

通过对生物质活性炭的合成及其对染料吸附性能的研究,旨在为环境保护与治理提供新的技术支持和方法。

2. 正文2.1 生物质活性炭的合成方法生物质活性炭的合成方法包括物理方法和化学方法两种主要类型。

在物理方法中,常用的有炭化、活化和炭化-活化联合法。

炭化是指将生物质原料在高温下缓慢加热,获得一定碳化度的炭材料,然后再进行活化处理,提高孔隙结构的发育程度,增加活性炭的比表面积和孔体积。

活化方法主要包括化学活化和气体活化两种。

化学活化是指在炭化过程中加入活化剂或者在炭材料上浸渍活化剂,经高温热解进行活化处理。

气体活化是通过气氛中的活化气体,如CO2、H2O等,对炭材料进行活化处理。

炭化-活化联合法是将炭化和活化过程结合起来,以获得具有高比表面积和合适孔结构的活性炭材料。

化学方法包括酸洗法、碱洗法和氧化法等,通过在生物质原料中引入特定的化学试剂对其进行预处理或者直接合成活性炭。

各种合成方法都有其优缺点,需要根据具体需求选择合适的合成方法。

2.2 生物质活性炭对染料吸附性能研究生物质活性炭的孔隙结构、比表面积、表面官能团等特性对染料吸附性能具有重要影响。

离子液体处理碳材料-概述说明以及解释

离子液体处理碳材料-概述说明以及解释

离子液体处理碳材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述离子液体作为一种具有特殊结构和性质的新型溶剂,在碳材料处理中展现出了巨大的潜力。

它们是一类由离子构成的液态物质,由于其独特的离子键,离子液体具有较低的蒸汽压和良好的热稳定性,以及可调控的物化性质。

这使得离子液体在碳材料处理领域具有广泛的应用前景。

离子液体的溶解能力很强,能够溶解多种碳材料,例如石墨烯、碳纳米管、炭黑等。

通过调节离子液体的配比和溶解温度等条件,可以实现对碳材料的表面结构和性质的调控,从而改变其电化学、力学和热学性能。

除了作为溶剂,离子液体还可以作为模板或反应介质来合成碳材料。

通过调控离子液体的结构和反应条件,可以合成出具有特殊结构和功能的碳材料,例如多孔碳材料、氮掺杂碳材料等。

这些具有特殊结构的碳材料在储能、催化和传感等领域具有广泛的应用前景。

另外,离子液体还可以作为碳材料的表面修饰剂。

通过将离子液体吸附在碳材料表面,可以改善其界面性能,提高其在电池、超级电容器和传感器等领域的应用性能。

总之,离子液体作为一种具有特殊结构和性质的溶剂,在碳材料处理中具有诸多优势和应用前景。

通过合理调控离子液体的结构和反应条件,可以实现对碳材料的表面结构和性能的调控,从而拓展碳材料在能源、环境和材料科学等领域的应用。

1.2文章结构文章结构是指文章的组织结构和内容安排方式。

一个良好的文章结构可以使读者更好地理解文章内容,同时也体现了作者的逻辑思维和表达能力。

本文主要介绍了离子液体在碳材料处理中的应用。

本文的结构分为以下几个部分:首先,引言部分将对离子液体处理碳材料的研究背景和意义进行概述。

本部分将介绍离子液体的基本概念和特性,以及碳材料在各个领域中的广泛应用。

通过引言部分,读者可以对离子液体处理碳材料的研究领域有一个整体的认识。

接下来,正文部分将详细介绍离子液体在碳材料处理中的应用。

首先,介绍离子液体的基本特性,包括其独特的离子结构、物理性质和化学性质。

ZIF-8基多孔碳的制备及吸附性能

ZIF-8基多孔碳的制备及吸附性能

2017年第36卷第1期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·299·化工进展ZIF-8基多孔碳的制备及吸附性能王春宇,张晶,张青云,徐炳乾,杜艳(南京工业大学环境学院,江苏南京 210009)摘要:氮气氛围中煅烧ZIF-8,对煅烧后样品采用XRD、FESEM、BET、HRTEM等进行表征,并通过对亚甲基蓝的脱除来测试其吸附和光催化性能。

结果表明,煅烧温度低于500℃时,碳化样品保持了ZIF-8的结构及形貌。

温度达到600℃时,ZIF-8开始分解碳化,结构中的Zn转变成ZnO,形成ZnO@C复合物,但其光催化活性较低,这是由于ZnO被C包裹减少了与亚甲基蓝分子接触概率。

随着温度的进一步升高,ZIF-8碳化成为具有石墨相结构的多孔碳。

煅烧的温度越高,颗粒的团聚越明显,纳米级颗粒聚结形成明显的的块状物;碳化样品的比表面积越高,介孔和大孔所占比例也越大。

亚甲基蓝的脱除实验显示,随着碳化温度的增加,碳化样品的脱除效果显著提高,1000℃碳化所形成多孔碳的脱除效果优于市售的活性炭,主要与高的表面积及多的介孔及大孔相关。

关键词:ZIF-8;热解;多孔碳;制备;亚甲基蓝;吸附中图分类号:O643 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)01–0299–06DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2017.01.038Preparation and adsorption properties of ZIF-8 based porous carbon WANG Chunyu,ZHANG Jing,ZHANG Qingyun,XU Bingqian,DU Yan(College of Environment,Nanjing Tech University,Nanjing 210009,Jiangsu,China)Abstract:ZIF-8 was calcined in nitrogen,and the calcined samples were characterized by XRD,FESEM,BET,and HRTEM. The adsorption and photocatalytic properties of the calcined samples were tested through the removal of methylene blue. The results showed that the structure and morphology of ZIF-8 were maintained when the calcination temperature was less than 500℃. When the temperature reached 600℃,ZIF-8 began to decompose,the Zn in the structure changed to ZnO,and the complex ZnO@C was formed.Unfortunately,the photocatalytic activity of ZnO@C was not high,because the formed ZnO was covered by C,which reduced tits contact with methylene blue molecules. With the further increase of the temperature,porous carbon of graphite structure was formed. The higher the calcination temperature,the more the particles’ agglomeration and blocks of large particle size were formed by the aggregation of nano-sized particles. The increase of calcination temperature also led to the increases of specific surface area and the number of mesoporous and large pores of the calcined samples. The methylene blue removal experiments showed that the removal efficiency was significantly increased with the increase of carbonization temperature.The removal efficiency of porous carbon formed by carbonization at 1000℃ was better than that of commercial activated carbon,which is mainly because the former had the surface area and larger pore size.Key words:ZIF-8;pyrolysis;porous carbon;preparation; methylene blue;adsorption活性炭是一种拥有优良吸附性能的材料,具有较大的比表面积和发达的孔隙结构,可用作吸附材料,广泛应用废水处理。

制革固体废弃物资源化利用现状及展望

制革固体废弃物资源化利用现状及展望

当代化工研究Modem Chemical Research 2021•04本刊特稿制革固体废弃物资源化利用现状及展望*曾淑怡▽王川23(1.广州大学环境科学与工程学院广东5100062.广州大学大湾区环境研究院广东5100063.珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东510006)摘耍:制革是将生皮糅制成皮革的过程,这个过程会产生大量有高价值和危险的固体废弃物.因此,本文概述了关于制革废弃物的来源、产生情况和危害以及国内外对皮革废弃物管理的举措,总结了脱毛、珞糅这两个主要制革过程产生的毛发、含珞废革屑的国内外资源化利用研究,其中包括角蛋白、胶原蛋白和洛提取,最后对制革固体废弃物回收利用中存在餉问题进行总结和展望.关键词:资源化利用;制革废弃物;角蛋白;胶原蛋白;钻中国分类•号:X751文献标识码:ACurrent Situation and Prospects of Resource Utilization of Leather Solid WasteZeng Shuyi12,Wang Chuan23*(1.School of Environmental Science and Engineering,Guangzhou University,Guangdong,5100062.1nstitute of Environmental Research at Greater Bay,Guangzhou University,Guangdong,5100063.Key Laboratory for Water Quality and Conservation of the Pearl River Delta,Ministry of Education,Guangdong,510006)Abstract:Tanning is the process of c onverting raw hides into leather,which can produce amounts of s olid waste containing hazardous and high value components.Therefore,扬i s paper described the source、production and hazards of l eather waste,detailed the recycling use of r esearch both at home and abroad of h air and chrome-containing solid waste p roducedfrom the three main leather p rocesses of d epilation and chrome tanning, which involved the extraction of k eratin>collagen and chromium.Finally,the remaining p roblems and p rospects of t he leather solid waste recycled were summarized.Key words:resource utilization^leather solid wastes keratin;collagen^chromium制革是一种利用动物质资源进行高消耗、低产量的非常古老的传统工艺,在全球皮革加工过程中可加工1500万吨皮张,每年产生约600万吨的固废,2011年至2018年,我国皮革产量仍然很大,每年产生约有140万吨的废弃物,其中含锯固废约占30万吨。

碳材料对重金属离子的吸附性实验

碳材料对重金属离子的吸附性实验

碳材料对重金属的吸附及gamma射线辐照还原一:碳材料的选择活性炭;活性炭纤维;碳纳米管;磁性多孔碳材料;氧化石墨烯①。

材料的选择主要考虑材料的吸附容量和吸附速度,还需要考虑材料的机械强度,选择性跟抗干扰性。

然后再对材料进行一系列的预处理。

常用的处理方法:1 化学试剂处理2 辐射照射处理3 共聚接枝比如具有吸附能力碳纳米管(CNTs)的预处理,就是选用一定浓度的过氧化氢,次氯酸钠,硝酸,高锰酸钾溶液。

吸附能力增强的几个原因。

二:材料的吸附材料的吸附性实验,即是一种探究性优化实验。

资料中一般用材料吸附一些生活生产中常见的重金属污染物。

如:镉离子,铜离子,铅离子,铬离子等等。

随即研究这种材料在不同时间,不同的pH,不同的吸附剂用量。

依此得出这种材料最佳的吸附条件。

最后绘制等温吸附曲线。

用朗缪尔,弗罗因德等温吸附方程式拟合。

继而进一步分析这种材料的吸附机理。

三:gamma射线的辐照还原辐照还原的实质就是对已经吸附的重金属离子进行解析。

使这种吸附材料能够重复利用。

附录:①:其吸附机理可大致分为三大类:10 不发生化学反应,由分子间的相互引力产生吸附力即物理吸附。

20 发生化学反应,通过化学键力引起的化学吸附。

30 由于静电引力使重金属离子聚集到吸附剂表面的带电点上,置换出吸附剂原有的离子的交换吸附。

活性炭对金属离子的吸附机理是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附,同时还有金属离子同其表面含氧基团之间的化学吸附以及金属离子在其表面沉积而产生的物理吸附。

两个常用的等温式:langmuir,freundlich斜对角线原则材料的吸附容量和吸附速度,还需要考虑材料的机械强度,选择性跟抗干扰性。

孔径跟比表面积。

材料对金属离子吸附效果的依赖性。

酸处理跟碱处理酸处理会增加含氧官能团,酸性官能团,从而提高亲水性跟离子交换性能碱处理会增加微孔数目。

典型制备方法:将ACF GAC反复用蒸馏水冲洗至溶液的pH不变,再于80℃干燥过夜。

MOF@γ-Al_(2)O_(3)复合材料的制备及其选择性染料吸附性能研究

MOF@γ-Al_(2)O_(3)复合材料的制备及其选择性染料吸附性能研究

MOF@γ-Al_(2)O_(3)复合材料的制备及其选择性染料吸附性能研究崔建鹏;罗楠;朱晓宇;张潇飒;李文泽;刘禹【期刊名称】《当代化工研究》【年(卷),期】2024()3【摘要】本文通过原位生长法将金属有机骨架(MOF)与γ-Al2O3相结合制备了两种MOF@γ-Al_(2)O_(3)复合材料,即UIO-66/UIO-66-NH2@γ-Al_(2)O_(3),并将其应用于选择性染料吸附性能研究。

结果表明:UIO-66/UIO-66-NH_(2)@γ-Al2O3复合材料可选择性吸附阴离子染料(刚果红,CR),吸附量分别可以达到1520.91mg·g^(-1)和1598.65mg·g^(-1)。

同时,UIO-66/UIO-66-NH2@γ-Al_(2)O_(3)复合材料还具备优异的稳定性,重复使用10次后对CR的选择性吸附性能基本保持不变。

【总页数】3页(P74-76)【作者】崔建鹏;罗楠;朱晓宇;张潇飒;李文泽;刘禹【作者单位】沈阳化工大学【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.选择性激光烧结Al_(2)O_(3)/PA12复合材料的力学性能和热性能研究2.Fe_(3)O_(4)/SiO_(2)复合材料的制备及其对染料吸附性能研究3.新型MOF@木材复合材料的制备及其染料吸附和阻燃性能研究4.Y_(3)Al_(5)O_(12)-Mg_(0.388)Al_(2.408)O_(4):Eu^(3+)荧光粉的制备及发光性能研究5.以NH_(2)-MIL-53(Al)为前驱体制备多孔掺碳Al_(2)O_(3)吸附剂及其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

海藻酸钠基碳气凝胶的染料吸附及油水分离研究

海藻酸钠基碳气凝胶的染料吸附及油水分离研究

海藻酸钠基碳气凝胶的染料吸附及油水分离研究朱海山(青岛大学化学化工学院,山东青岛266071)[摘要]利用来源广泛、绿色无污染的海洋材料海藻酸钠为碳源,经湿法纺丝、高温碳化和水洗制备了海藻酸钠基碳气凝胶W-SACA 。

W-SACA 具有丰富的孔洞结构和高达1143.77m 2/g 的比表面积。

以阳离子染料亚甲基蓝(MB )、阴离子染料甲基橙(MO )、溶剂染料油红O (ORO )为代表考察了接触时间、染料浓度、温度、pH 对吸附效果的影响,结果表明,W-SACA 对这3种染料的吸附量分别高达196.5009、198.9216、194.3202mg/g 。

此外,W-SACA 也成功地应用于油水混合物和乳液的高效分离。

[关键词]碳气凝胶;海藻酸钠;染料吸附;油水分离;乳液分离[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)05-0125-05Study on dye adsorption and oil ⁃water separation of sodium alginate carbon aerogelZhu Haishan(College of Chemistry and Chemical Engineering ,Qingdao University ,Qingdao 266071,China )Abstract :Sodium alginate carbon aerogel W-SACA was prepared by wet spinning ,high temperature carbonization and water washing using the marine material sodium alginate as carbon source.W-SACA had abundant pore structure with a specific surface area up to 1143.77m 2/g.The effects of contact time ,dye concentration ,temperature and pH on adsorption were studied ,represented by cationic dye methylene blue (MB ),anionic dye methyl orange (MO )and solvent dye oil red O (ORO ).The results showed that the adsorption capacities of W-SACA to these dyes were 196.5009,198.9216and 194.3202mg/g ,respectively.In addition ,W-SACA has been successfully applied to theseparation of oil ⁃water mixture and emulsion.Key words :carbon aerogel ;sodium alginate ;dye adsorption ;oil ⁃water separation ;emulsion separation随着工业的发展,染料排放和石油泄漏等问题越来越严重。

活性炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究报告

活性炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究报告

活性炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究报告摘要:本实验旨在研究活性炭对水中亚甲基蓝的吸附性能,并探讨吸附量与吸附时间、初始亚甲基蓝浓度、活性炭用量之间的关系。

实验结果表明活性炭对亚甲基蓝具有良好的吸附性能,吸附量随着初始亚甲基蓝浓度和活性炭用量的增加而增加。

而吸附时间对吸附量的影响较小。

因此,活性炭可作为处理水中亚甲基蓝污染的有效吸附材料。

1.引言亚甲基蓝是一种有机染料,常用于染料工业和医药领域。

然而,亚甲基蓝的大量排放给环境带来了严重的污染问题,对生态环境和人体健康造成威胁。

因此,寻找有效的处理亚甲基蓝污染的方法具有重要意义。

目前,吸附技术已被广泛应用于处理有机染料废水。

活性炭作为一种常用的吸附材料,具有表面积大、孔隙结构发达的特点,对有机物具有良好的吸附性能。

因此,本实验选用活性炭作为吸附材料,研究其对水中亚甲基蓝的吸附性能。

2.实验方法2.1实验材料本实验所用材料有亚甲基蓝溶液、活性炭、去离子水。

2.2实验仪器本实验所用仪器有pH计、分光光度计、恒温振荡器等。

2.3实验步骤1)准备一定浓度的亚甲基蓝溶液;2)按照一定比例制备不同浓度的活性炭溶液;3)将一定量的亚甲基蓝溶液和活性炭溶液混合;4)在恒温振荡器中以一定的时间进行吸附,之后离心并取上清液进行分析。

3.实验结果与分析通过实验测量吸附剂对亚甲基蓝的吸附量,随着初始亚甲基蓝浓度和活性炭用量的增加,吸附量逐渐增加。

实验结果显示,初始亚甲基蓝浓度从20 mg/L增加到60 mg/L时,吸附量从1.5 mg/g增加到4.8 mg/g;活性炭用量从0.1 g增加到0.4 g时,吸附量从1.2 mg/g增加到4.3 mg/g。

此外,实验还研究了吸附时间对吸附量的影响。

实验结果表明,吸附时间从30分钟增加到120分钟时,吸附量仅稍微增加。

这表明活性炭对亚甲基蓝的吸附是一个较快的过程,吸附平衡时间较短。

4.结论通过实验研究,我们得出以下结论:1)活性炭对水中亚甲基蓝具有良好的吸附性能;2)初始亚甲基蓝浓度和活性炭用量的增加可显著提高吸附量;3)吸附时间对吸附量的影响较小。

咖啡渣生物炭对水体中阳离子染料的吸附研究

咖啡渣生物炭对水体中阳离子染料的吸附研究

第4期 收稿日期:2020-11-17基金项目:贵州师范学院大学生创新创业训练计划项目(20195201088);贵州师范学院2019年度大学生科研项目(2019DXS076);贵州省科技计划项目(黔科合支撑[2019]2289号)作者简介:刘俐莉(1997—),女(苗族),贵州人,本科,主要从事新型吸附材料对污染物的吸附解吸研究。

咖啡渣生物炭对水体中阳离子染料的吸附研究刘俐莉,杨 荣,郭 静(贵州师范学院地理与资源学院,贵州贵阳 550018)摘要:以手冲深度烘焙咖啡渣作为原料,在800℃下制备生物炭。

用典型阳离子染料亚甲基蓝(MB)进行咖啡渣生物炭(CWB)对阳离子染料的吸附研究。

经吸附动力学模型拟合发现,CWB对阳离子染料的吸附符合Elovich模型(R2>0.9352),但与内扩散模型相关性小;等温吸附模型拟合发现,Freundlich和Redlich-Peterson能很好的描述CWB吸附阳离子染料的吸附行为(R2>0.92)。

结果表明CWB对阳离子染料的吸附过程为表面不均匀吸附,且被多种机制共同控制,但不受内扩散和内膜扩散共同作用影响。

在温度、pH、离子强度这些吸附影响因素中,温度对CWB吸附阳离子染料的影响最显著,高温有利于吸附量的增加;强碱性条件有利于阳离子染料的吸附;在低离子强度(0~0.001mol·L-1)条件下,离子强度对CWB吸附MB有促进作用,但高离子强度(>0.001mol·L-1)对吸附没有明显影响。

关键词:生物炭;阳离子染料;吸附;咖啡渣中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)04-0299-04AdsorptionofCationicDyefromAqueousSolutionsbyBiocharDerivedFromCoffeeWasteLiuLili,YangRong,GuoJing(SchoolofGeographyandResources,GuizhouEducationUniversity,Guiyang 550018,China)Abstract:Biocharwaspreparedat800℃fromhand-breweddarkroastcoffeewaste.Theadsorptionofthecoffeewastebiochar(CWB)oncationicdyesbymethyleneblue(MB)wasstudied.TheadsorptionkineticsmodelfittingshowedthattheadsorptionofCWBoncationicdyeswasinlinewithElovichmodel(R2>0.9352),buthadlittlecorrelationwiththeinternaldiffusionmodel.TheisothermaladsorptionmodelfittingshowedthatFreundlichandRedlich-PetersoncouldwelldescribetheadsorptionbehaviorofCWBoncationicdyes(R2>0.92).TheresultsshowedthatCWBadsorptionofcationicdyeswasmainlyaffectedbymultiplemechanismsexcludingbothintraparticleandfilmdiffusionmechanisms,andtheadsorptionsurfacewasnotuniform.Inthetemperature,pH,ionstrengthoftheseadsorptionfactors,temperatureonCWBadsorptioncationicdyehasthemostsignificantinfluence,hightemperatureisconducivetotheincreaseofadsorptioncapacity;Thestrongalkalineconditionisbeneficialtotheadsorptionofcationicdyes.Undertheconditionoflowionicstrength(0~0.001mol·L-1),ionicstrengthpromotedCWBadsorptionMB,buthighionicstrength(>0.001mol·L-1)hadnosignificanteffectonadsorption.Keywords:biochar;cationicdye;adsorption;coffeewaste 随着我国染料和印染工业的迅猛发展,染料废水排放量迅速增加[1-2],大量难以生化降解处理的染料排放进入水体,造成了严重的水体污染[3-4]。

-吸附材料

-吸附材料
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3.大孔
活性炭的大孔容积通常在0.2-0.8 cm3/g,它的比表面积只 0.5-2 m2/g。半径大于1000-2000 nm的孔隙。 在这样大的孔隙内技术上是不能 实现毛细凝聚的。比表 面的数值这样小,表明它在吸附中不会起明显作用,一般 都不希望有,因它会降低活性炭的充填比重和强度。 但是,这些大孔起着输送渠道的作用,当活性炭用作催化 剂载体时,较大的孔隙作为催化剂沉积的场所可能是有用 的。
朗格缪尔的研究认为固体表面的原子或分子存在向外的 剩余价力,它可以捕捉气体分子。这种剩余价力的作用 范围与分子直径相当,因此吸附剂表面只能发生单分子 层吸附。
所以,假定条件为:
① 吸附剂表面性质均一,每一个具有剩余价力的表面分子或原子吸附一个 气体分子;
② 气体分子在固体表面为单层吸附;
③ 吸附是动态的,被吸附分子受热运动影响可以重新回到气相;
物理吸附
化学吸附
作用力
范德华力
化学键
现象 热效应 吸附方式 解吸结果 吸附过程
类似于冷凝 近似于冷凝热 单分子层或多分子层 吸附质能还原 可逆,速度快
类似于化学反应 近似于化学反应热 一般为单分子层 吸附质不能还原
不可逆
吸附与比表面积
比表面积 = 表面积/质量(体积) m2/g, m2/m3 比表面积越大,吸附能力越强。
在表面吸附方面,提出单分子吸附层的理论和 著名的等温式(即兰茂尔吸附公式)。
1917年设计了“表面天平”,用它可以测出液 面上的不溶物表层的表面积,并由此计算 出这些物质的截面积,建立了表面分子定 向说,并论述了单分子表面膜和有关固体 表面吸附性质和行为的理论。
在原子结构方面,发展了电子价键的近代理论 。还研究液面上的表面膜,测定分子在膜 内的面积,建立了表面分子定向说。

多孔碳材料在水污染处理过程中的应用

多孔碳材料在水污染处理过程中的应用

多孔碳材料在水污染处理过程中的应用多孔碳材料在水污染处理过程中的应用水是人类赖以生存的重要资源,然而,随着工业化和城市化的快速发展,水资源面临着越来越严重的污染威胁。

废水的处理问题已经成为当今社会亟待解决的环境问题之一。

传统的水处理方法如沉淀、过滤和气浮等虽然在去除悬浮固体和溶解固体方面具有一定效果,但对于有机物的降解效果却不尽人意。

因此,科学家们开始寻找更加先进、高效的水污染处理技术。

多孔碳材料在这个领域吸引了越来越多的关注,并显示出巨大的应用潜力。

多孔碳材料是一类具有高比表面积、多孔结构和良好吸附性能的材料。

它们由有机或无机前驱体通过热分解、炭化或活化等过程制备而成。

多孔碳材料具有独特的孔道结构,这些孔道可以提供大量的吸附位点,从而增加与水中污染物的接触面积,提高去除效率。

此外,多孔碳材料还具有优异的化学稳定性、机械性能和可再生性,使其成为水污染处理的理想选择。

多孔碳材料在水污染处理过程中的应用主要体现在吸附和催化降解两个方面。

首先,多孔碳材料的高比表面积和孔道结构使其具有优异的吸附性能。

许多有毒有机物和重金属离子可以通过吸附过程被有效去除。

研究表明,多孔碳材料可以吸附对水体有害的有机染料、农药和药物残留等有机物质,并对重金属离子具有较好的吸附能力。

例如,活性炭可以有效地去除水中的苯、甲苯、氯仿等有机物质,而磷酸化石墨烯可以高效去除水中的重金属离子。

其次,多孔碳材料还可以用于催化降解有机物。

当有机物吸附在多孔碳材料表面上时,通过调节温度、氧气气氛和催化剂组成等条件,可以实现对有机物的催化氧化降解。

多孔碳材料的表面具有丰富的活性官能团,可以作为氧化剂或还原剂参与催化反应。

研究表明,多孔碳材料在降解有机物方面具有优异的性能。

例如,通过将催化剂硝酸铜负载在多孔活性炭上,可以实现对水中有机物如苯酚和甲基橙的催化氧化降解。

虽然多孔碳材料在水污染处理中具有许多优势,但在实际应用中仍然面临着一些挑战。

首先,多孔碳材料的制备方法需要精确的控制条件和较长的制备时间,增加了工程实施的难度。

多孔碳吸附锰离子-概述说明以及解释

多孔碳吸附锰离子-概述说明以及解释

多孔碳吸附锰离子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:随着工业化和城市化进程的加快,环境污染问题日益凸显,其中重金属污染是一个严重的环境问题。

锰离子作为一种常见的重金属污染物,其对人类健康和环境造成的危害不容忽视。

因此,开发有效的方法去除水体中的锰离子具有重要的意义。

本文将探讨多孔碳材料在吸附锰离子方面的应用研究。

首先介绍多孔碳的特性,然后分析锰离子的来源和危害,最后探讨多孔碳吸附锰离子的机理。

通过研究多孔碳吸附锰离子的能力和机理,可以为解决水体重金属污染问题提供新的思路和方法,具有重要的理论和应用价值。

1.2 文章结构本文共分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,将概述本文研究的背景和目的,引出文章的主要内容。

接着,正文部分将详细介绍多孔碳的特性、锰离子的来源和危害,以及多孔碳吸附锰离子的机理。

在结论部分,将对实验结果进行分析,探讨多孔碳吸附锰离子的应用前景,并对全文进行总结和展望。

通过这样的结构安排,可以使读者清晰地了解本文的研究内容和结论,为后续的研究和实践提供参考和启示。

1.3 目的本文的主要目的是探讨多孔碳对锰离子的吸附性能及机理。

通过实验研究,分析多孔碳在吸附锰离子过程中的特性,以及吸附效率和吸附容量的变化规律。

通过对锰离子来源和危害的分析,加深对多孔碳吸附锰离子的重要性和应用前景的认识。

最终旨在为多孔碳在水处理和环境保护领域的应用提供参考和支持,为改善水质和保护环境做出贡献。

2.正文2.1 多孔碳的特性多孔碳是一种具有丰富孔隙结构的碳材料,其主要特性包括以下几个方面:1. 孔隙结构:多孔碳具有丰富的孔隙结构,包括微孔、介孔和大孔。

这些孔隙可以提供更大的比表面积,增加吸附性能和反应活性。

2. 比表面积:多孔碳的比表面积通常很高,能够提供更多的活性位点和吸附位点,有利于吸附作用的进行。

3. 表面功能团:多孔碳的表面通常具有一定的功能团,例如羟基、羧基等,这些功能团可以与目标物质之间进行化学吸附作用。

211018586_KOH_活化多孔炭对甲基橙的吸附及其动力学研究

211018586_KOH_活化多孔炭对甲基橙的吸附及其动力学研究

第52卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 3 2023年3月 Liaoning Chemical Industry March,2023基金项目: 江西省自然科学基金(项目编号:20202BABL213012); 江西省教育厅科技项目(项目编号:GJJ211801); 九江市科技计划项目(项目编号:S2021QNZZ020、S2021TDJS009);大学生创新创业计划项目(项目编号:202111843004、s202111843068X)。

收稿日期: 2022-04-28KOH 活化多孔炭对甲基橙的吸附及其动力学研究周丽萍1,刘金杭 1*,简佳琴1,余浪华1,柯江南1,陈修栋2*,曹小华1,占昌朝2(1. 九江学院 化学化工学院,江西 九江 332005; 2. 江西省生态化工工程技术研究中心,江西 九江 332005)摘 要: 探究碱性改性的生物质炭对印染工业污水中甲基橙的吸附性能。

结果表明:改性竹笋生物质炭具有大的比表积和丰富的孔结构,其对15 mL 30 mg·L -1的甲基橙在 210 min 后达到平衡,最佳投加量和最大吸附量分别为7 mg·L -1和64.1 mg·g -1,吸附动力学更加符合准二级动力学模型。

关 键 词:竹笋多孔炭;动力学研究;甲基橙;KOH 活化;吸附中图分类号:TQ424 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)03-0338-04随着染料需求量的不断增加,印染行业不断地飞速前进,工业染料产量越来越多,随之而来的印染工业废水问题也就越来越严重[1]。

印染废水的色泽深、有机污染物含量高、污染物种类多且复杂、生物毒性大、难生物降解等特点导致现在环保领域的研究趋势主要为处理印染废水,其中甲基橙(MO )是一种难降解的偶氮类-阴离子型染料,具有致突变和致癌性,会污染水资源,从而危害水生生物和人体健康[2]。

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阴离子染料吸附在多孔碳材料上的研究
多孔碳材料是一类具有高度孔隙结构的材料,具有良好的吸附能力和催化性能,被广泛应用于环境保护、能源转换和电化学领域。

而阴离子染料作为一种有机化合物,广泛存在于工业废水中,对环境造成严重污染。

因此,通过研究阴离子染料吸附在多孔碳材料上的特性,对环境污染治理和资源利用具有重要意义。

近年来,研究人员发现阴离子染料与多孔碳材料之间的吸附行为具有非常明显
的相关性。

多孔碳材料的孔径和孔壁表面特性对阴离子染料的吸附效果有着显著的影响。

此外,多孔碳材料中的功能化官能团也可以通过静电作用和氢键相互作用与阴离子染料分子彼此吸引。

多项研究表明,阴离子染料与多孔碳材料之间的吸附过程可能涉及多种机制。

其中一种机制是表面吸附,阴离子染料分子被吸附在多孔碳材料表面。

另一种机制是孔隙填充吸附,阴离子染料分子通过孔道进入多孔碳材料内部,并与孔壁表面相互作用。

此外,多孔碳材料中的聚集态和表观电荷等因素也可能对阴离子染料吸附造成一定的影响。

研究人员通过实验研究发现,多孔碳材料的孔径对阴离子染料吸附的选择性有
很大的影响。

孔径较小的多孔碳材料更容易吸附分子量较小的染料分子,而孔径较大的多孔碳材料则更容易吸附分子量较大的染料分子。

此外,不同类型的多孔碳材料对阴离子染料的吸附选择性也不同。

例如,碳纳米管具有更高的吸附容量,而活性炭则更适合吸附低浓度的染料。

除了孔径和多孔碳材料的类型之外,多孔碳材料中的官能团特性也对阴离子染
料的吸附产生影响。

实验表明,含酸官能团的多孔碳材料对茜素红SD-5B的吸附
能力优于不含酸官能团的多孔碳材料。

这可能是因为酸官能团能够与茜素红SD-
5B的氢键产生作用,使得吸附效果更为显著。

未来的研究可以通过引入新型的多孔碳材料和阴离子染料分子,深入探究阴离子染料与多孔碳材料之间复杂的相互作用机制。

此外,结合理论计算和实验研究,可以对多孔碳材料和阴离子染料之间的相互作用进行更加深入地分析。

这种基础研究成果对环境保护和资源利用等领域具有重要意义。

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