活性炭改性和制备方法对Ru_C催化剂的影响_刘宇莎
活性炭改性方法及其在水处理中的应用
活性炭改性方法及其在水处理中的应用一、本文概述活性炭，作为一种广泛应用的吸附剂，因其高比表面积、优良的吸附性能和化学稳定性，在水处理领域扮演着重要角色。
然而，原始的活性炭在某些特定应用场合下可能表现出吸附容量有限、选择性不高等不足，这就需要对活性炭进行改性，以提高其在水处理中的性能。
本文旨在探讨活性炭的改性方法，并分析改性活性炭在水处理中的应用及其效果。
我们将详细介绍活性炭的改性方法，包括物理改性、化学改性和生物改性等多种方法，并阐述其改性原理和效果。
接着，我们将通过案例分析，探讨改性活性炭在水处理中的实际应用，如去除重金属离子、有机物和色度等。
我们将对改性活性炭在水处理中的应用前景进行展望，以期为推动活性炭在水处理领域的应用和发展提供参考。
二、活性炭基础知识活性炭，作为一种多孔性的炭质材料，因其独特的物理和化学性质，被广泛应用于各种领域，尤其是水处理领域。
其基础知识的掌握对于理解活性炭的改性方法以及在水处理中的应用至关重要。
活性炭主要由碳、氢、氧、氮、硫和灰分组成，其中碳元素含量一般在80%以上。
活性炭的多孔结构赋予了其巨大的比表面积和优异的吸附性能。
活性炭的孔结构包括大孔、中孔和微孔，这些孔的存在使得活性炭能够吸附分子大小不同的各种物质。
活性炭的吸附性能主要取决于其表面化学性质和孔结构。
表面化学性质包括表面官能团的种类和数量，这些官能团可以影响活性炭与吸附质之间的相互作用力，从而影响吸附效果。
孔结构则决定了活性炭的吸附容量和吸附速率。
活性炭的制备方法多种多样，包括物理活化法、化学活化法和化学物理联合活化法等。
不同的制备方法可以得到不同性质的活性炭，从而满足不同应用场景的需求。
在水处理领域，活性炭主要用于去除水中的有机物、重金属离子、色度、异味等污染物。
其吸附过程包括物理吸附和化学吸附，通过这两种吸附方式的共同作用，活性炭可以有效地净化水质，提高水的饮用安全性。
活性炭的基础知识包括其组成、结构、性质、制备方法和应用等方面。
《2024年改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》范文
《改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》篇一一、引言随着人类社会的快速发展，环境污染问题日益突出，环境修复技术逐渐成为研究热点。
改性生物炭作为一种新型的环境修复材料，因其具有良好的吸附性能、较高的化学稳定性和生物相容性，被广泛应用于重金属离子去除、有机物降解、土壤改良等领域。
本文将详细介绍改性生物炭的制备方法及其在环境修复中的应用。
二、改性生物炭的制备1. 原料选择改性生物炭的制备原料主要包括生物质废弃物和活性炭等。
生物质废弃物如农林废弃物、城市生活垃圾等，经过适当的处理和活化过程，可以转化为生物炭。
活性炭具有较高的比表面积和吸附性能，可以作为生物炭的改性剂。
2. 制备方法（1）炭化过程：将生物质废弃物进行破碎、干燥后，在无氧或限氧条件下进行高温炭化，使生物质废弃物中的有机物热解，形成原始生物炭。
（2）活化过程：将原始生物炭进行活化处理，使其具有更高的比表面积和孔隙结构。
常用的活化方法包括物理活化法（如蒸汽活化、二氧化碳活化等）和化学活化法（如磷酸活化、氢氧化钾活化等）。
（3）改性过程：将活化后的生物炭与改性剂（如活性炭、氧化剂等）进行混合、搅拌、干燥等处理，使生物炭具有更好的吸附性能和化学稳定性。
三、改性生物炭在环境修复中的应用1. 重金属离子去除改性生物炭具有较高的比表面积和丰富的官能团，可以与重金属离子发生吸附、络合等作用，从而有效去除水体中的重金属离子。
此外，改性生物炭还可以通过改变pH值、离子强度等条件，调节重金属离子的去除效果。
2. 有机物降解改性生物炭具有良好的吸附性能和催化性能，可以吸附和降解水体中的有机物。
同时，改性生物炭还可以为微生物提供生长和繁殖的场所，促进有机物的生物降解。
3. 土壤改良改性生物炭可以改善土壤的物理性质和化学性质，提高土壤的保水性和通气性。
同时，改性生物炭还可以吸附和固定土壤中的重金属离子和有机污染物，减少其对作物的毒害作用。
此外，改性生物炭还可以促进土壤中微生物的生长和繁殖，提高土壤的生物活性。
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用
生物炭是一种经过热解或热解还原的生物质制品，是一种优质的改性材料，可以用于污染物去除。
生物炭可以通过一系列的改性方法提高其物化性能，从而增强其在污染物去除方面的应用。
本文将从生物炭的主要改性方法入手，介绍其在污染物去除方面的应用。
生物炭的主要改性方法包括：酸碱处理、热处理、表面改性和复合改性等。
酸碱处理能够改变生物炭的化学性质，通过酸碱处理可以增加生物炭表面的孔隙结构和功能团，提高其吸附性能。
热处理是指通过高温处理使生物炭的表面结构发生改变，提高其表面积和孔隙率，从而提高其吸附性能。
表面改性指的是在生物炭表面进行化学修饰或负载活性物质，以增强其表面化学吸附能力。
复合改性则是将生物炭与其他吸附剂进行混合，以提高其吸附性能。
在污染物去除方面，生物炭主要应用于水处理和土壤修复。
在水处理方面，生物炭可以用于去除水中的重金属离子、有机物和微生物等。
由于其多孔结构和丰富的官能团，生物炭具有较强的吸附性能，能够有效吸附水中的有机物和重金属。
生物炭还具有一定的杀菌和消毒作用，可以用于净化水质。
在土壤修复方面，生物炭可以改善土壤结构、吸附土壤中的有机物和重金属，促进土壤微生物的生长和活动，从而提高土壤的肥力和保护土壤环境。
生物炭还可以通过改性方法制备功能化生物炭，用于特定污染物的去除。
如将氮、磷等元素引入生物炭中，制备氮、磷共掺杂的生物炭，在去除污染物的还能提供养分，促进植物生长。
将生物炭复合改性后，可以提高其对特定污染物的选择性吸附能力，增强其去除效果。
通过这些改性方法，可以使生物炭在去除污染物方面具有更广泛的应用前景。
一种改性生物炭及其制备方法和应用[发明专利]
![一种改性生物炭及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5a407bc8541810a6f524ccbff121dd36a32dc421.png)
专利名称：一种改性生物炭及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：王风,冯梦晗,罗元,张克强
申请号：CN202210376247.8
申请日：20220412
公开号：CN114433024A
公开日：
20220506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种改性生物炭及其制备方法和应用，涉及吸附材料技术领域。
本发明提供的改性生物炭的制备方法，包括以下步骤：在隔绝空气条件下，将农业废弃物进行第一煅烧，得到生物炭基材；将含Ca源废弃物进行第二煅烧，和水混合后，得到Ca(OH)2悬浊液；将所述生物炭基材置于所述Ca(OH)2悬浊液中，浸渍，得到改性生物炭。
本发明制备的改性生物炭在初始pH酸性条件下，表面Ca(OH)2优先与溶液中H+发生酸碱中和反应，使改性生物炭在偏碱条件下与磷酸盐发生化学沉淀，与其他Ca负载生物炭相比，吸附量提高3~15倍。
申请人：农业农村部环境保护科研监测所
地址：300191 天津市南开区复康路31号
国籍：CN
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活性炭的改性及吸附性能的报告,800字
活性炭的改性及吸附性能的报告，800字
活性炭是一种具有广泛应用的环境保护材料，它可以有效吸附污染物，如气体、液体和固体。
活性炭的改性与吸附性能在环境保护方面具有重要意义。
本文研究了活性炭的改性及其吸附性能。
活性炭的改性是在活性炭的基础上附加各种表面活性剂，改变活性炭的物理和化学性质，以实现优化性能和有效应用。
常用的改性方法有氯离子水解改性、嵌入改性、外层改性和复合改性等。
这些改性方法都可以改变活性炭的结构，提高它的表面硬度、比表面积和吸附性能。
活性炭的吸附性能是指它能够有效吸附污染物，一般分为物理吸附和化学吸附两种。
物理吸附是由活性炭表面的尺寸大小、形貌、pH值、温度及物质的分子结构而产生的，它主要是通过偶然的力作用来吸附污染物。
化学吸附是指污染物与活性炭表面发生化学反应，以形成无毒无害的自然反应物，从而实现净化环境的效果。
活性炭的改性及其吸附性能对环境保护具有重要意义，它可以有效清除空气中的VOCs，净化水源，降低污染物的毒害，保护环境。
研究人员正在研究不同改性方法及其吸附性能，提出不同的改性方法，以实现更高的吸附性能和净化环境的效果。
因此，活性炭的改性及其吸附性能是环境保护方面非常重要的一个课题，未来研究将有助于推进活性炭吸附技术的发展，更好地保护环境。
生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展
生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展一、概述生物炭，一种由生物质在缺氧或完全缺氧的条件下经高温热解产生的富含碳素的固态物质，近年来在环境、农业、能源等多个领域引起了广泛关注。
其独特的物化特性，如高孔隙度、大比表面积和优异的吸附性能，使得生物炭在土壤改良、污水处理、大气净化、能源储存等方面展现出巨大的应用潜力。
随着对生物炭研究的深入，改性生物炭的概念也应运而生。
改性生物炭是在原始生物炭的基础上，通过物理、化学或生物等手段，进一步优化其性能，拓宽其应用领域。
本文旨在综述生物炭及其改性产物的制备方法，以及它们在农业、环境保护、能源储存和材料科学等领域的应用研究进展，以期为生物炭的进一步开发利用提供科学依据。
1. 生物炭与改性生物炭的定义与特性生物炭（Biochar）是一种由生物质在缺氧或低氧条件下经过热解或气化等热转化过程生成的炭化材料。
它具有丰富的孔隙结构和优良的吸附性能，是一种重要的环境材料和能源载体。
生物炭的主要成分是碳，除此之外还含有氢和氧等元素，这些元素的含量取决于热裂解方法和炭化最终温度，而与原料类型关系不大。
随着炭化温度的升高，生物炭中碳元素的含量增加，而氢和氧的含量则相应降低。
改性生物炭则是在生物炭的基础上，通过物理、化学或生物方法进行改性处理，以进一步改善其吸附性能、提高其对特定污染物的去除能力或赋予其新的功能特性。
改性生物炭的制备方法多种多样，包括酸处理、氧化处理、还原处理、热处理、负载金属或纳米颗粒等。
生物炭及改性生物炭具有多种优良特性，如高比表面积、丰富的孔隙结构、良好的吸附性能、稳定性强、环境友好等。
这些特性使得生物炭及改性生物炭在农业、环保、能源等领域具有广泛的应用前景。
例如，在农业领域，生物炭可以用于土壤改良，提高土壤保水保肥能力，促进作物生长在环保领域，生物炭及改性生物炭可以用于污水处理、废气处理、固废处理等，有效去除污染物，提高环境质量在能源领域，生物炭可以作为可再生能源的载体，用于生产生物燃气、生物油等。
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用生物炭是一种由生物质原料制成的炭质材料，具有高度的孔隙度、比表面积和吸附性能，因此在环境保护和可持续发展领域中具有广泛的应用前景。
为了提高生物炭的吸附性能，人们利用不同的改性方法对其进行改性。
本文将介绍几种主要的改性方法及其在污染物去除方面的应用。
1. 化学法改性利用化学方法改性可以改变生物炭的表面化学性质，从而提高其吸附性能。
通常采用的化学改性方法包括氧化、硫化、氯化、亲水改性等。
采用氧化改性方法可以增加生物炭的亲水性和酸性表面官能团含量，提高其对水中有机和无机污染物质的吸附效果。
硫化改性可以增加生物炭对重金属离子和废气中硫化物的吸附能力。
氯化改性可以增加生物炭的亲油性，提高其对油污染物的吸附效果。
生物炭在生产过程中可以通过调整炭化温度、时间和原料的粒度来控制其孔结构和比表面积。
在生产过程中添加助剂，如NaCl、K2CO3等，可以提高生物炭的孔隙度和比表面积。
同时，通过高温处理和活化等方法，可以进一步增加生物炭的孔隙度和比表面积，提高其吸附效果。
生物炭的表面化学和物理性质可以通过引入或制备各种功能化官能团来改变。
将生物炭与含有官能团的物质反应，或者利用沸石、铁氧化物等负载物质来制备功能化生物炭。
此外，生物炭还可以通过将其与纳米金属颗粒结合来制备具有催化、电化学等功能的复合材料。
这些功能化生物炭广泛应用于污染物去除、催化反应、能源存储等领域。
在污染物去除方面，生物炭的吸附能力广泛应用于各种领域。
例如，生物炭可以作为废水处理中的吸附剂，用于重金属离子、有机污染物、药物等的去除；在建筑室内空气净化中，生物炭和通过功能化改性的生物炭可以用于空气中有害气体和颗粒物的捕捉和去除。
此外，生物炭还可以用于土壤修复，从地下水中去除有害物质等。
《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文
《生物炭改性及其应用研究进展》篇一一、引言随着人类对环境的关注度不断提高，绿色、低碳、环保成为科学研究与技术应用的热议话题。
生物炭作为一种环保的能源与改良剂，近年来受到了广泛的关注。
它具有巨大的碳封存潜力，能够有效地改善土壤质量，并促进农业可持续发展。
然而，生物炭的利用仍面临诸多挑战，如制备过程中的技术问题、性能的局限性等。
因此，生物炭的改性及其应用研究显得尤为重要。
本文将就生物炭的改性方法、性能优化及其应用研究进展进行综述。
二、生物炭的改性方法生物炭的改性主要目的是提高其稳定性、比表面积、孔隙结构以及表面官能团的含量等，以改善其应用性能。
目前，生物炭的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性。
1. 物理改性物理改性主要包括热解温度控制、气氛调节、颗粒大小控制等。
适当的热解温度与气氛条件有助于生成具有良好结构与性能的生物炭。
此外，通过球磨、研磨等方法可以调整生物炭的颗粒大小，以适应不同的应用需求。
2. 化学改性化学改性是利用化学试剂或催化剂对生物炭进行表面处理，以提高其性能。
常用的化学试剂包括酸、碱、盐等。
化学改性可以增加生物炭的表面官能团含量，提高其亲水性、吸附性能等。
3. 生物改性生物改性是利用微生物、酶等生物因子对生物炭进行改性。
这种方法可以引入更多的有机质和营养物质，改善生物炭的生物学性质，如对植物生长的促进作用等。
三、性能优化及应用研究通过上述改性方法，可以显著提高生物炭的性能，并拓展其应用领域。
以下是几个典型的应用方向：1. 土壤改良生物炭具有良好的保水性能和养分保持能力，经过改性后的生物炭可以更有效地改善土壤质量。
研究显示，改性后的生物炭能够提高土壤的pH值、增加土壤有机质含量、改善土壤微生物群落结构等，从而提高作物的产量与品质。
2. 农业废弃物处理农业废弃物如秸秆、畜禽粪便等经过热解可制备成生物炭。
利用生物炭吸附农业废弃物中的有害物质，再将其作为肥料还田，既能实现废弃物的资源化利用，又能改善土壤质量。
ZrO2改性对Co-Ru／γ-Al2O3催化剂F-T合成性能的影响
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化剂 性 能 的 影响 ， 在 固定 床 反 应 器 中 研究 了对 合 成 重 质 烃 反 应 性 能 的 影响 。 果 表 明 ， 体 －Ａ＿ ， ｒ： 性 没 有 引起 催 化 剂 并 结 载 ｙ Ｉ ＺＯ 改 －． Ｏ 还原 温 度 的 降低 ， 但可 降低 载 体 与 Ｃ ｏ间 的 相互 作 用 ； ＺＯ 含 量 的增 加 ， 化 剂 中 易还 原 Ｃ 随 ｒ： 催 ｏ物 种 量 增 加 ； ６ ３ ６ ３ 在 ２ ￣ ９ Ｋ下 进 行
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制备方法对Ru／CeO2催化剂结构和性能的影响
林 建 新 张 留 明 王 榕 倪 军 魏 可镁
（ 州 大 学化 肥催 化 剂 国 家工程研 究 中心 ， 州 ３ ０ ０ ） 福 福 ５０ ２
摘 要 ：以 ＫＲ Ｏ 和 Ｃ （ Ｏ）为 原 料 ， 用 物 质 的氧 化 还 原 特 性 制 备 了 Ｒ ／ｅ 合成 催 化 剂 ， 运 用 Ｎ 物 理 吸 附 、 射 线 衍 射 ｕ ｅＮ ３ 利 ｕＣ Ｏ 氨 并 ： Ｘ
为 Ｃ “． 加入 ４ Ｌ乙醇 （Ｒ． ｅ 再 ０ｍ Ａ 国药 集 团 化学 试 剂
有 限公 司１ 为溶 剂 和还 原 剂 ， 混 合溶 液 为 Ａ 液 ． 作 此
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１１ 改 性 沉淀 沉积 法（ Ｐ ．． ４ ＭＤ １ 将 Ｃ ｆ ０ ６ （ Ｒ， ｅＮ ・Ｈ Ｏ Ａ 国药 集 团化 学 试 剂 有 限 公 司１ 解在 ８ 的去 离 子水 中 ， 溶 Ｏｍｌ 加入 ３ ％的 Ｈ，， ０ Ｏ 使 Ｃ ３ 全 转变 为 Ｃ “ 在 室温 搅拌 下 滴 加沉 淀 剂 ｅ完 ＋ ｅ
《生物炭改性及其对铬(Ⅵ)污染土壤的吸附效应》
《生物炭改性及其对铬（Ⅵ）污染土壤的吸附效应》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染已成为当前全球范围内面临的严重环境问题之一。
其中，铬（Ⅵ）因其高毒性和持久性，对土壤环境和人类健康构成了巨大威胁。
生物炭作为一种新型的环境友好型材料，因其多孔结构和良好的吸附性能，在重金属污染土壤的修复中显示出巨大的潜力。
本文旨在研究生物炭的改性方法及其对铬（Ⅵ）污染土壤的吸附效应，以期为重金属污染土壤的修复提供新的思路和方法。
二、生物炭的改性方法1. 材料与设备生物炭制备材料主要选取自农业废弃物，如稻草、玉米秸秆等。
改性过程中所使用的设备包括高温炭化炉、球磨机等。
2. 改性方法生物炭的改性主要包括物理改性和化学改性。
物理改性主要通过高温炭化、活化等手段提高生物炭的比表面积和孔隙结构；化学改性则是通过引入官能团或与其他材料复合，增强生物炭的吸附性能。
三、生物炭对铬（Ⅵ）污染土壤的吸附效应1. 实验方法采用批量吸附实验，将改性后的生物炭与铬（Ⅵ）污染土壤混合，测定不同条件下的吸附效果。
2. 结果与讨论（1）物理改性对吸附效果的影响：实验结果表明，经过高温炭化和活化处理的生物炭，其比表面积和孔隙结构得到显著提高，对铬（Ⅵ）的吸附能力也有明显增强。
这主要是由于生物炭的高比表面积和丰富的孔隙结构为其提供了大量的吸附位点。
（2）化学改性对吸附效果的影响：通过引入官能团或与其他材料复合的化学改性方法，可以进一步提高生物炭对铬（Ⅵ）的吸附能力。
这主要是因为改性过程中引入的官能团与铬（Ⅵ）发生络合反应，增强了生物炭对铬（Ⅵ）的亲和力。
同时，与其他材料的复合也提高了生物炭的稳定性和吸附性能。
（3）影响因素分析：吸附效果受pH值、温度、生物炭用量等因素的影响。
在适当的pH值和温度条件下，增加生物炭的用量可以显著提高对铬（Ⅵ）的吸附效果。
此外，不同种类的生物炭对铬（Ⅵ）的吸附能力也存在差异，这与其自身的物理化学性质有关。
《Ru-CeO2催化剂的形貌调控及助剂改性在温和条件下氨合成催化性能研究》范文
《Ru-CeO2催化剂的形貌调控及助剂改性在温和条件下氨合成催化性能研究》篇一Ru-CeO2催化剂的形貌调控及助剂改性在温和条件下氨合成催化性能研究一、引言氨（NH3）作为重要的化工原料，在农业、工业和能源领域具有广泛的应用。
传统的哈伯-博施（Haber-Bosch）法虽然能高效合成氨，但该过程需要在高温高压条件下进行，能耗大且对环境产生压力。
因此，开发一种在温和条件下高效、低能耗的氨合成催化剂显得尤为重要。
Ru/CeO2作为一种新兴的氨合成催化剂，因其具有高活性、高选择性和良好的稳定性等特点而备受关注。
本文着重探讨了Ru/CeO2催化剂的形貌调控及助剂改性对在温和条件下氨合成催化性能的影响。
二、Ru/CeO2催化剂的形貌调控形貌调控是改善催化剂性能的有效手段。
Ru/CeO2催化剂的形貌调控主要涉及到催化剂的粒径、比表面积、孔结构等方面的调整。
研究表明，催化剂的粒径越小，比表面积越大，活性组分与反应物的接触面积就越大，从而有利于提高催化活性。
通过控制合成条件，可以制备出不同形貌的Ru/CeO2催化剂。
例如，采用溶胶-凝胶法可以制备出具有高比表面积的纳米级Ru/CeO2催化剂；而采用模板法或气相沉积法则可以制备出具有特定孔结构的Ru/CeO2催化剂。
这些不同形貌的催化剂在氨合成反应中表现出不同的催化性能。
三、助剂改性对Ru/CeO2催化剂性能的影响助剂改性是提高催化剂性能的另一种有效手段。
通过向Ru/CeO2催化剂中添加适量的助剂，可以改善催化剂的电子结构、增强其抗中毒能力、提高其热稳定性等。
常用的助剂包括碱土金属氧化物、稀土氧化物等。
助剂可以与活性组分Ru和载体CeO2之间形成相互作用，从而影响催化剂的电子结构和表面性质。
例如，添加适量的碱土金属氧化物可以增强Ru与CeO2之间的相互作用，提高Ru的分散度和利用率；而添加稀土氧化物则可以改善催化剂的氧化还原性能和抗中毒能力。
这些助剂的添加可以有效提高Ru/CeO2催化剂在温和条件下的氨合成催化性能。
Ru／C催化剂的制备及其在精细化工中的应用
１ 影响 Ｒ ／ ｕ Ｃ催 化 剂催 化 性 能 的 因素
Ｒ／ ｕ Ｃ催 化 剂通 常 采 取 首 先 将 钌 前 驱 体 负 载 在
活性炭 上 ， 而后 对 钌前 驱体 进行 还原 来 制 备 ， 此制 因
收稿 日期 ：０ ０— ３— ９ ２ １ ０ ２
用方 法 ， 制备 原 理 是 通 过 静 电相 互 吸 引 作 用 力 和 其
剂 过 程 中吸 附温 度 、 驱 体 溶 液 ｐ 值 和 搅 拌 速 度 前 Ｈ
等 因 素对 Ｒ ／ ｕ Ｃ催 化 剂 吸 附 量 的 影 响 规 律 ， 果 表 结 明各 因素对 钌前 驱 体在 活性 炭上 吸 附量 的影 响顺 序 为 温 度 ＞ｐ ＞搅 拌 速 度 。余 建 强 等 详 细 研 究 了 Ｈ 前 驱 体 溶 液 ｐ 对 催 化 剂 分 散 度 的影 响 ， 果 表 明 Ｈ 结 制 备 高分散 的 Ｒ ／ ｕ Ｃ催 化剂 ， 驱体 溶 液 ｐ 应控 制 前 Ｈ 在 ０ ５左 右 ， 添加适 当的分 散 剂 到前 驱体 溶 液 中。 ． 并 Ｇ ｌ ｚｔ ａ ｅｏ 等 采 用离 子 吸附法 ， Ｒ Ｃ ・ Ｈ ０用 适 ｌ 将 ｕ１ ３ 量 盐 酸 溶 解 后 ， 稀 释 钌 前 驱 体 溶 液 的 钌 浓 度 为 并 １ ．４ ｇ Ｌ 由此 可 制 得 钌 呈 高 分 散状 态 （ 粒 径 仅 ２４ ／ ， 钌
炭 的氨溶 液 中 ， 室温 下 搅 拌 ２ 在 ４ｈ进 行 离 子 交 换 ，
过滤 ， 洗至 中性 ， 干还 原 ， 水 烘 即得 成 品 催 化 剂 。在
增 多 ， 而 提高 了活性 炭 的亲水 性 和金 属锚 定 位 ， 从 相
为 １ｎ 的 １ ８ Ｒ ／ ｍ） ． ％ ｕ Ｃ和 １ ７ ｕ Ｃ催 化 剂 。 ． ％Ｒ ／ １ １ ２ 离子 交换 法 ．．
L_丙氨酸催化加氢制备L_氨基丙醇反应优化_许伟翔
修 回 日 期 ：2012-03-16 作 者 简 介 ：许 伟 翔 （1986-），男 ，浙 江 嘉 兴 人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ，主 要 从 事 催 化 加 氢 催 化 剂 的 合 成 与 研 究 。
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ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
Vol．43 No．8（2012）
45.17
97.19
97.3
C（5％）
49.67
94.78
93.2
C（10％）
42.72
95.89
94.8
注:反应条件：温度 100 ℃，压强 7 MPa，反应时间 6 h，搅拌速 度 1000 r/min
3 结论
L-丙氨酸加氢制备 L-氨基丙醇的反应中，反应
条件的优化对于反应结果有着很大的影响，而通过 对于催化剂本身的优化也能提高目标产物收率。作 为 一 个 环 境 友 好 型 的 催 化 加 氢 反 应 ，L- 丙 氨 酸 加 氢 制备 L-氨基丙醇为 L-氨基丙醇的工业产业优化提 供了一条新的途径。 参考文献:
[4] Frank T Jere, Dennis J Miller, James E Jackson. Stereoretentive C -H Bond Activation in the Aqueous Phase Catalytic Hydrogenation of Amino Acids to Amino Alcohols [J]. Organic Letters, 2003, 5 (4): 527-530.
Keywords:L-Alaninol; Ru/C catalyst; pH; catalytic hydrogenation
2012 年第 43 卷第 8 期
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用生物炭是一种由植物残留物通过热解制得的炭质物质，具有多孔结构和高比表面积。
它具有良好的吸附能力和离子交换性能，因此在环境治理领域具有广泛的应用价值。
为了提高生物炭的吸附能力和改善其性能，科研人员对生物炭进行了一系列的改性方法研究。
本文将介绍生物炭的主要改性方法，并探讨其在污染物去除方面的应用。
一、生物炭的主要改性方法1. 物理改性物理改性是指对生物炭的微观结构进行调整和改变，以提高其比表面积和孔隙度，增强其吸附性能。
常见的物理改性方法包括高温煅烧、物理激活和磁化处理等。
高温煅烧可以增加生物炭的孔隙度和比表面积，提高其吸附性能；物理激活则是利用化学试剂或蒸汽等物理手段对生物炭进行处理，以增加其微观孔隙和表面官能团，提高其吸附活性；磁化处理则是将生物炭与磁性材料复合，增强其磁性，便于回收再利用。
2. 化学改性生物改性是指利用微生物或生物质多糖等生物物质对生物炭进行改性处理，以增强其吸附性能和稳定性。
常见的生物改性方法包括微生物包覆、生物多糖修饰和生物复合等。
微生物包覆是利用微生物菌膜对生物炭进行包裹和修饰，增加其生物活性和表面反应性；生物多糖修饰则是利用生物多糖对生物炭进行修饰，增加其表面亲水性和吸附活性；生物复合是将生物炭与其他生物材料复合，提高其稳定性和吸附性能。
二、生物炭在污染物去除方面的应用1. 水处理领域生物炭在水处理领域具有广泛的应用价值，可以用于去除水中的重金属离子、有机污染物和微生物等。
生物炭具有良好的吸附性能，可以有效去除水中的重金属离子，如铅、镉、铬等；生物炭还具有良好的微生物抑制作用，可以有效去除水中的有机物和微生物，净化水质。
生物炭还可以用于水质调理和净化处理，改善水体环境质量。
2. 土壤修复领域生物炭在土壤修复领域也具有重要的应用潜力，可以用于修复受污染的土壤和改良土壤结构。
生物炭具有良好的吸附能力和离子交换性能，可以有效去除土壤中的重金属、农药残留和有机物等污染物；生物炭还可以改善土壤通气性和保水性，促进土壤微生物活性，提高土壤肥力和产量。
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用
生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用生物炭是一种由生物质原料（例如植物秸秆、木屑等）在高温无氧条件下炭化而成的炭质产物。
它具有孔隙结构多、比表面积大、化学性质稳定等特点，因此在环境保护和资源利用领域具有广泛的应用前景。
而生物炭的改性则是通过对其表面或结构进行特定处理，以改善其性能或赋予新的功能。
本文将主要介绍生物炭的主要改性方法及其在污染物去除方面的应用。
一、生物炭的主要改性方法（一）物理改性物理改性是指通过改变生物炭的表面形貌、孔隙结构等物理性质的方法。
常见的物理改性方法有机械研磨、微波辐射、等离子体处理等。
这些方法能够有效地增加生物炭的比表面积和孔隙体积，提高其吸附性能和催化活性。
（二）化学改性（三）复合改性复合改性是指将生物炭与其他物质或复合材料进行混合、包覆或复合等处理的方法。
常见的复合改性方法有改性剂包覆、杂化材料制备等。
这些方法能够赋予生物炭新的功能，例如提高其荷载载体的稳定性和选择性吸附性能。
二、生物炭在污染物去除方面的应用（一）重金属去除重金属污染是当前环境领域的主要问题之一，而生物炭具有高效吸附重金属离子的性能，因此被广泛应用于重金属去除领域。
改性生物炭通过增加表面官能团、扩展孔隙结构等方式，能够显著提高对重金属的吸附性能和选择性，同时具有良好的再生性和稳定性，因此在重金属废水处理、土壤修复等方面表现出良好的应用前景。
（二）有机污染物去除有机污染物如苯并芘、苯酚等对环境和人体健康造成严重危害，而生物炭在有机污染物去除方面也具有较好的表现。
改性生物炭通过增加活性位点、调控孔隙结构等方式，能够提高对有机污染物的吸附和催化降解能力，同时能够减少有机污染物的迁移和储存，因此在废水处理、土壤修复等领域具有重要的应用价值。
（三）氮氧化物去除。
《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文
《生物炭改性及其应用研究进展》篇一摘要：生物炭作为可持续资源与气候变化、农业环境等多方面关系密切。
本文详细分析了生物炭的改性方法和原理，同时介绍了其在农业生产、环境污染治理及资源可持续利用等多个领域的应用研究进展。
旨在为读者提供一个全面的视角，了解生物炭改性及其应用领域的发展现状和未来趋势。
一、引言生物炭是生物质经过热解、气化或碳化等过程所形成的固态碳质材料。
随着全球气候变化和资源紧缺问题日益突出，生物炭因其独特的物理和化学性质，在环境保护、农业增产和资源循环利用等方面展现出巨大的潜力。
本文将重点探讨生物炭的改性方法及其在不同领域的应用研究进展。
二、生物炭的改性方法及原理生物炭的改性是指通过物理、化学或生物等方法，改善其表面性质、孔隙结构或化学组成，以提高其应用性能的过程。
主要的改性方法包括物理活化、化学活化及生物改性等。
1. 物理活化：通过高温处理或物理手段增大生物炭的比表面积和孔隙结构，从而提高其吸附性能。
2. 化学活化：利用化学试剂与生物质在热解过程中发生反应，生成具有特定功能的改性生物炭。
3. 生物改性：通过微生物或酶的作用，改变生物炭的表面性质和化学组成，增强其与环境的相容性。
三、生物炭在农业生产中的应用研究进展1. 土壤改良：生物炭可以改善土壤结构，提高土壤保水性和肥力，促进作物生长。
2. 农药缓释：通过生物炭的吸附和缓释作用，可以控制农药的释放速度，减少农药对环境的污染。
3. 有机废弃物处理：利用生物炭的吸附性能，处理畜禽粪便、城市垃圾等有机废弃物，实现资源化利用。
四、生物炭在环境污染治理中的应用研究进展1. 污水处理：生物炭具有良好的吸附性能，可以用于处理含重金属、有机物等污染物的废水。
2. 大气污染治理：通过生物炭的吸附和固定作用，减少大气中的颗粒物、二氧化碳等污染物的排放。
3. 土壤修复：生物炭可以改善受污染土壤的理化性质，促进土壤中污染物的降解和修复。
五、资源可持续利用领域的应用研究进展1. 能源生产：生物炭可以作为固体燃料或与其它能源材料复合使用，提高能源利用效率。
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现代化工 Modern Chemical Industry
第 31 卷增刊（ 2 ） 2011 年 10 月
活性炭改性和制备方法对 Ru / C 催化剂的影响
刘宇莎， 王宇石， 江志东 （ 上海交通大学化学化工学院， 上海市绝缘与老化重点实验室， 上海 200240 ）
由表 1 可以看出， 最高 K 值为 26. 35 ， 最低 K 值 最高值是最低值的 3. 86 倍， 可见不同的活 为 6. 81 ， 性炭预处理对催化剂的活性影响很大 （ 表中 K 值的 线性度均在 0. 99 以上， 线性关系良好） 。pH 的选取 其次是处理温度， 再 对催化剂活性的影响程度最大， H2 O2 的浓度对催化剂活性的影响最 次为处理时间， 小。酸性条件下用 H2 O2 处理的活性炭作为载体制 备的催化活性明显高于碱性条件下催化剂的活性 ， 由于 H2 O2 呈弱酸性， 碱性条件下会发生酸碱反应， 降低 H2 O2 的浓度， 破坏 H2 O2 的结构， 从而影响活 性炭表面含氧官能团的形成， 最终导致了催化剂活 。 50℃ 为最佳 性的降低 温度对活性的影响也很大， 的处理温度， 因为温度过高则会导致 H2 O2 分解生 过低不利于表面含氧官能团的形成。 成 H2 O 和 O2 ， 预处理时间对催化剂活性的影响也很显著 ， 长时间
。
传统的葡 萄 糖 加 氢 使 用 镍 基 催 化 剂 ， 但是由 于在反应过 程 中 镍 容 易 流 失 ， 不利于反应产物的 纯化 ， 于是开发出更优良的 Ru / C 催化剂 。 目前葡 萄糖加氢制山梨醇的催化剂发展趋势是提高镍催 化剂的抗流 失 性 能 ， 提高钌催化剂的活性和稳定 性
［2］
催化剂的活性测定是在 1. 5 L 的高压反应釜中 60 g 葡萄糖， 550 进行。评价条件： 1 g 钌碳催化剂， mL 水， 反应时间为 70 min。 实验用 HPLC 对所取样品进行糖含量分析。 系 7725i 进样器， SC1011 统包括 LC1600 高压输液泵， RI201H 示差检测器。固定相为刚性的苯乙 色谱柱， 烯 / DVB 基质的强离子交换树脂， 专用于糖类的分 离， 流动相 为 去 离 子 水， 流 速 为 1 mL / min， 柱温为 80℃ 。采用标准曲线法求样品中葡萄糖的含量 。 配 制不同含量的葡萄糖溶液， 分别进样 20 μL， 各量分 析均重复 3 次， 取平均值， 葡萄糖的线性方程为 Y = 0. 00003 X + 0. 0123 ， 相关系数 r = 0. 9999 。 结 果 表 明： 分析所得数据线性关系良好。 4. 0 MPa 时， 在反应条件为 120℃ 、 葡萄糖浓度 在 0 ～ 0. 3 mol / L 范围内， 该催化反应是关于葡萄糖 浓度的拟一级反应
Research of modified activated carbon and preparation method on ruthenium catalysts
LIU Yusha，WANG Yushi，JIANG Zhidong
（ School of Chemistry and Chemical Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai Key Laboratory of Electric Insulation and Thermal Aging，Shanghai 200240 ，China） Abstract ： The RuCl3 hydrate was selected as the precursor and the activated carbon as the carrier in preparation of high active Ru / C catalysts for the hydrogenation of glucose to sorbitol by depositionprecipitation with urea． The effect of pretreatment of the activated carbon， and the reduction and calcination process on the catalysts was studied． By the orthogonal experimental method， the optimal process condition is as follows： 5 mol / L of H2 O2 solution under acidic condition stir 6 h at 50℃ ． And the activity of catalyst without calcinations is higher than that of the calcined twice more． In this paper， BET， SEM， TEM and other methods were used to characterize the catalysts， and it indirectly testified that the preparation without calcinations is beneficial to catalysts． Key words： H2 O2 ； reduction； calcination； supported ruthenium catalyst； glucose； hydrogenation
－1
实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ⅰ Ⅱ Ⅲ R 优水平 主次因素 优化方案
）
pH 1. 10 5. 24 9. 05 9. 33 2. 01 5. 50 4. 61 9. 04 2. 11 66. 39 52. 25 37. 84 28. 55 D1
kM / ［ （L · s － 1· kg － 1］ 19. 80 19. 38 9. 79 6. 81 26. 35 8. 97 22. 08 21. 24 20. 24
［4 ］
D＞B＞A＞C A3 B 2 C 3 D1
。 以单位浓度催化剂条件下
的拟一级反应速率常数 k M 来表征催化剂活性。 1. 2. 2 催化剂的表征 BET 表 征 使 用 贝 士 德 仪 器 公 司 生 产 的 3H － 2000PS1 型比表面积和孔隙度吸附仪， 77. 663 K 温 度下 N2 吸附。 SEM 表征使用日本 JEOL 公司生产 的 JEM －6460 扫描电子显微镜， 取少量催化剂粉末 放入无水乙醇中， 超声分散后， 滴到铝箔上， 等样品 晾干之后即可进行电镜观测。 TEM 表征使用日本 JEOL 公司生产的 JEM －100CX 透射电子显微镜， 取 少量催化剂粉末溶于适量无水乙醇中， 超声波分散 15 min 左右， 然后取少许滴到覆盖有非晶碳膜的铜 网上， 晾干后进行透射电镜分析。
表1 h 2 2 2 4 4 4 6 6 6 48. 97 41. 59 63. 56 21. 61 A3 t /℃ 室温 50 80 室温 50 80 室温 50 80 48. 69 66. 97 38. 82 28. 15 B2 C/ （ mol · L 1 2 3 2 3 1 3 1 2 49. 83 46. 43 58. 22 11. 97 C3
［1 － 3 ］
1
1. 1
实验部分
催化剂的制备
1. 1. 1
实验原料 AR， AR， 葡萄糖， 国药集团生产； 尿素， 国药集 AR， 国药集团生产； 水合氯化钌， 团生产； 65% 硝酸，
上海久岳化工有限公司生产； 99. 999% 氢气， 上海宝 氢工业气体公司生产； 99. 999% 氩气， 上海浦江特气 生产。 1. 1. 2 活性炭载体预处理 用 H2 O2 对活性炭进行氧化处理， 考察了处理 H2 O2 浓度 时间（ 用 A 表示） 、 处理温度（ 用 B 表示） 、 （ 用 C 表示） 和溶液酸碱性 （ 用 D 表示 ） 对催化剂活 性的影响。 1. 1. 3 催化剂负载 实验采用尿素沉淀法制备催化剂， 制备前将活 性炭载体用 0. 1 mol / L 的 HNO3 处理， 称取 0. 1422 g
2011 年 10 月
刘宇莎等：活性炭改性和制备方法对 Ru / C 催化剂的影响
· 63·
RuCl3· x H2 O ， 配成 250 mL 水溶液， 加入 1. 0 g 载体， 加入一定量的尿素， 升温至 80℃ ， 搅拌回流 24 h。 沉淀完全后， 溶液热过滤， 去离子水洗涤催化剂至中 室 温 （ 25℃ ） 干 燥 48 h 后， 于 性。 于 通 风 橱 中， 120℃ 烘箱中干燥 6 h。 方法 Ⅰ： 直接用氢气 300℃ 还原 6 h。方法Ⅱ： 先在 200℃ 下用氢气还原 6 h， 再 在氩气氛围中 260℃ 焙烧 4 h。方法 Ⅲ： 先在氩气氛 围中 260℃ 焙烧 4 h， 然后再用氢气 300℃ 还原 6 h （ H2 流量均为 60 mL / min ） 。 在活性炭的预处理实 验中， 均采用方法Ⅱ制备催化剂。 1. 2 1. 2. 1 催化剂考评 催化剂的活性测定
摘要： 针对葡萄糖加氢制山梨醇反应 ， 研究了以水合 RuCl3 为前驱体， 以活性炭为载体， 采用尿素沉淀法制备 Ru / C 催化 剂。考察了催化剂制备过程中载体的预处理和还原焙烧条件对催化剂活性的影响 。 结果表明： 活性炭预处理的最优工艺条件 为： 5 mol / L 的 H2 O2 溶液在酸性条件下于 50℃ 搅拌回流 6 h； 还原前不经焙烧的催化剂活性比焙烧过的催化剂活性高出 2 倍 SEM、 TEM 等多种方法的表征结果， 多， 根据 BET、 间接证明了去除焙烧对制备催化剂是有利的。 关键词： H2 O2 ； 还原； 焙烧； 钌碳催化剂； 葡萄糖； 加氢 中图分类号：O643． 36 ； O629． 11 文献标识码：A 文章编号：0253 － 4320 （ 2011 ） S2 － 0062 － 04