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不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究
被引量：
21
1
作者
蒋绪
兰新哲
+2 位作者
景兴鹏
宋永辉
邢相栋
《煤炭转化》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期65-71,共7页
以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理...
以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N_2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900℃和1 000℃分别是水蒸气和CO_2活化过程的最佳温度,CO_2活化效果更好,成品的微孔比表面积和微孔体积低,平均孔径更大;机理分析表明,随着活化温度上升,先持续发生径向造孔作用,再发生横向扩孔作用,径向活化是活性炭形成发达微孔的主要控制过程。
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关键词
兰炭末
水蒸气
二氧化碳
兰炭基活性炭
活化
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职称材料
有机/无机酸改性兰炭基活性炭及其对焦化废水的吸附研究
被引量：
3
2
作者
辛莹娟
蒋绪
+1 位作者
张昭
冯伟帅
《洁净煤技术》
CAS
2020年第4期196-202,共7页
兰炭因其固定碳和化学活性高,且保留了低变质煤丰富的微孔结构,是一种优质且廉价的活性炭原料。但兰炭末制成的兰炭基活性炭具有孔径分布无序、表面化学性质局限等缺点,限制了其应用效果,而化学法改性可以弥补这一不足。笔者研究对比了...
兰炭因其固定碳和化学活性高,且保留了低变质煤丰富的微孔结构,是一种优质且廉价的活性炭原料。但兰炭末制成的兰炭基活性炭具有孔径分布无序、表面化学性质局限等缺点,限制了其应用效果,而化学法改性可以弥补这一不足。笔者研究对比了无机酸和有机酸改性对兰炭基活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。常温下,分别用硝酸、磷酸、草酸和乙酸溶液对水蒸气活化制备的兰炭基活性炭进行改性,采用碘吸附试验、N2吸附/脱附试验、扫描电子显微镜和Boehm滴定等方法考察改性过程对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,并对焦化废水进行吸附,分别研究了吸附剂投加量、吸附时间和转速对吸附效果的影响,用Langmuir和Freundlich模型模拟等温吸附过程。结果表明:改性后的兰炭基活性炭表面亲和力大的活性点由于受到酸的刻蚀发生了扩孔作用,导致其碘吸附值、比表面积和孔结构参数均降低,又因为活性炭边缘的高活性碳原子遇酸氧化后会结合氧原子形成含氧官能团,故表面含氧官能团含量升高,且氧化性越强的酸,结合的氧原子越多,硝酸改性后含氧官能团升高最明显,含量是改性前的2.41倍。焦化废水吸附试验表明,经酸改性后的兰炭基活性炭对焦化废水的吸附效果明显优于改性前,其中无机酸改性较有机酸更好,硝酸改性效果最佳,COD去除率比改性前最多可提升31.34%。这是因为焦化废水中污染物的主要是有较大分子量和分子直径的有机污染物,而酸改性使兰炭基活性炭平均孔径增加,中大孔比例提升,这有利于大分子有机污染物被吸附,而且改性后活性炭表面所增加的含氧官能团也提高了对污染物的亲水性和对极性有机物的亲和力。等温吸附试验表明,318 K条件下,50 mL焦化废水中加入4 g硝酸改性兰炭基活性炭吸附90 min后,COD去除率可达86.79%,吸附过程符合Langmuir模型。
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关键词
有机酸
无机酸
兰炭基活性炭
改性
焦化废水
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职称材料
微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭孔隙结构的影响
被引量：
2
3
作者
蒋绪
兰新哲
+2 位作者
张昭
辛莹娟
李祯
《化学与生物工程》
CAS
2022年第12期46-50,共5页
以兰炭基活性炭为原料,采用微波辅助KOH对其进行二次活化,考察了KOH浓度、微波功率、微波加热时间对兰炭基活性炭孔隙结构的影响,并与管式炉辅助KOH二次活化进行了比较。结果表明,微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭微孔结构的发育有促...
以兰炭基活性炭为原料,采用微波辅助KOH对其进行二次活化,考察了KOH浓度、微波功率、微波加热时间对兰炭基活性炭孔隙结构的影响,并与管式炉辅助KOH二次活化进行了比较。结果表明,微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭微孔结构的发育有促进作用,经1.5 mol·L^(-1) KOH溶液浸渍、于800 W微波加热15 min得到的二次活化的兰炭基活性炭的总比表面积和微孔比表面积分别为839.21 m^(2)·g^(-1)和598.21 m^(2)·g^(-1),微孔率从二次活化前的68.87%提升至78.24%,碘吸附值为1034.12 mg·g^(-1),达到了木质净水用活性炭(GB/T 13803.2-1999)一级品标准。微波加热作用弱于管式炉加热作用,但对微孔促进作用更明显。
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关键词
兰炭基活性炭
微波辅助KOH二次活化
孔隙结构
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职称材料
题名
不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究
被引量：
21
1
作者
蒋绪
兰新哲
景兴鹏
宋永辉
邢相栋
机构
西安建筑科技大学冶金工程学院
咸阳职业技术学院能源化工研究所
中煤科工集团西安研究院有限公司
出处
《煤炭转化》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期65-71,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51774227)
陕西省教育厅专项项目(17JK1170)
咸阳职业技术学院科学技术研究项目(2017KYA02)
文摘
以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N_2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900℃和1 000℃分别是水蒸气和CO_2活化过程的最佳温度,CO_2活化效果更好,成品的微孔比表面积和微孔体积低,平均孔径更大;机理分析表明,随着活化温度上升,先持续发生径向造孔作用,再发生横向扩孔作用,径向活化是活性炭形成发达微孔的主要控制过程。
关键词
兰炭末
水蒸气
二氧化碳
兰炭基活性炭
活化
Keywords
blue-coke powder
steam
carbon dioxide
blue coke-based activated carbon
activation
分类号
TQ424.1 [化学工程]
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职称材料
题名
有机/无机酸改性兰炭基活性炭及其对焦化废水的吸附研究
被引量：
3
2
作者
辛莹娟
蒋绪
张昭
冯伟帅
机构
咸阳职业技术学院能源化工研究所
西安建筑科技大学冶金工程学院
出处
《洁净煤技术》
CAS
2020年第4期196-202,共7页
基金
陕西省教育厅专项资助项目(20JK0980)
咸阳市科学技术研究攻关计划项目(2018K02-19)。
文摘
兰炭因其固定碳和化学活性高,且保留了低变质煤丰富的微孔结构,是一种优质且廉价的活性炭原料。但兰炭末制成的兰炭基活性炭具有孔径分布无序、表面化学性质局限等缺点,限制了其应用效果,而化学法改性可以弥补这一不足。笔者研究对比了无机酸和有机酸改性对兰炭基活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。常温下,分别用硝酸、磷酸、草酸和乙酸溶液对水蒸气活化制备的兰炭基活性炭进行改性,采用碘吸附试验、N2吸附/脱附试验、扫描电子显微镜和Boehm滴定等方法考察改性过程对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,并对焦化废水进行吸附,分别研究了吸附剂投加量、吸附时间和转速对吸附效果的影响,用Langmuir和Freundlich模型模拟等温吸附过程。结果表明:改性后的兰炭基活性炭表面亲和力大的活性点由于受到酸的刻蚀发生了扩孔作用,导致其碘吸附值、比表面积和孔结构参数均降低,又因为活性炭边缘的高活性碳原子遇酸氧化后会结合氧原子形成含氧官能团,故表面含氧官能团含量升高,且氧化性越强的酸,结合的氧原子越多,硝酸改性后含氧官能团升高最明显,含量是改性前的2.41倍。焦化废水吸附试验表明,经酸改性后的兰炭基活性炭对焦化废水的吸附效果明显优于改性前,其中无机酸改性较有机酸更好,硝酸改性效果最佳,COD去除率比改性前最多可提升31.34%。这是因为焦化废水中污染物的主要是有较大分子量和分子直径的有机污染物,而酸改性使兰炭基活性炭平均孔径增加,中大孔比例提升,这有利于大分子有机污染物被吸附,而且改性后活性炭表面所增加的含氧官能团也提高了对污染物的亲水性和对极性有机物的亲和力。等温吸附试验表明,318 K条件下,50 mL焦化废水中加入4 g硝酸改性兰炭基活性炭吸附90 min后,COD去除率可达86.79%,吸附过程符合Langmuir模型。
关键词
有机酸
无机酸
兰炭基活性炭
改性
焦化废水
Keywords
organic acid
inorganic acid
blue coke-activated carbon
modification
coking wastewater
分类号
TQ424.1 [化学工程]
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职称材料
题名
微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭孔隙结构的影响
被引量：
2
3
作者
蒋绪
兰新哲
张昭
辛莹娟
李祯
机构
咸阳职业技术学院能源化工研究所
西安建筑科技大学冶金工程学院
出处
《化学与生物工程》
CAS
2022年第12期46-50,共5页
基金
陕西省重点研发计划项目(2020GY-247)
咸阳市重点研发计划项目(2021ZDYF-GY-0045)
+1 种基金
咸阳职业技术学院科学研究基金项目(2020KJA03)
咸阳职业技术学院科研创新团队项目(CX202104)。
文摘
以兰炭基活性炭为原料,采用微波辅助KOH对其进行二次活化,考察了KOH浓度、微波功率、微波加热时间对兰炭基活性炭孔隙结构的影响,并与管式炉辅助KOH二次活化进行了比较。结果表明,微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭微孔结构的发育有促进作用,经1.5 mol·L^(-1) KOH溶液浸渍、于800 W微波加热15 min得到的二次活化的兰炭基活性炭的总比表面积和微孔比表面积分别为839.21 m^(2)·g^(-1)和598.21 m^(2)·g^(-1),微孔率从二次活化前的68.87%提升至78.24%,碘吸附值为1034.12 mg·g^(-1),达到了木质净水用活性炭(GB/T 13803.2-1999)一级品标准。微波加热作用弱于管式炉加热作用,但对微孔促进作用更明显。
关键词
兰炭基活性炭
微波辅助KOH二次活化
孔隙结构
Keywords
blue coke-based activated carbon
microwave-assisted KOH reactivation
pore structure
分类号
TQ424.1 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究
蒋绪
兰新哲
景兴鹏
宋永辉
邢相栋
《煤炭转化》
CAS
CSCD
北大核心
2019
21
在线阅读
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职称材料
2
有机/无机酸改性兰炭基活性炭及其对焦化废水的吸附研究
辛莹娟
蒋绪
张昭
冯伟帅
《洁净煤技术》
CAS
2020
3
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职称材料
3
微波辅助KOH二次活化对兰炭基活性炭孔隙结构的影响
蒋绪
兰新哲
张昭
辛莹娟
李祯
《化学与生物工程》
CAS
2022
2
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职称材料
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