活性炭礦物質的影響

　　礦(kuang)物(wu)質通過直(zhi)接和(he)物(wu)理活化(hua)的(de)(de)(de)褐煤獲得(de)了一(yi)系列新的(de)(de)(de)活性炭(tan)吸附(fu)劑(ji)，其特(te)點是礦(kuang)物(wu)質含量高(gao)。對多孔結構(gou)發育、酸堿(jian)表面團的(de)(de)(de)影響以(yi)及液體(ti)(ti)和(he)氣(qi)體(ti)(ti)污染物(wu)制備的(de)(de)(de)活性炭(tan)的(de)(de)(de)吸附(fu)性能進行了測(ce)試。并研究以(yi)二氧化(hua)氮和(he)硫(liu)化(hua)氫為代表的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)污染物(wu)的(de)(de)(de)物(wu)理化(hua)學和(he)吸附(fu)性質，以(yi)及以(yi)亞甲基藍(lan)和(he)碘為代表的(de)(de)(de)液體(ti)(ti)雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初始樣(yang)品(pin)(pin)由褐煤制成(cheng)，其特點是高(gao)灰(hui)含量(liang)18wt%。將(jiang)前(qian)體(B)研(yan)磨篩分至2-4mm粒(li)度(du)分為兩部分，并進行兩種不同的處理(li)：使用二(er)氧化碳(BA樣(yang)品(pin)(pin))直接激(ji)活起始煤和(he)(2)熱解(jie)原料，然后物理(li)激(ji)活二(er)氧化碳(BPA樣(yang)品(pin)(pin))。

　　前體(ti)的(de)直接(jie)熱(re)的(de)石英管反應(ying)器中，前體(ti)的(de)直接(jie)活化(hua)溫(wen)度(du)為(wei)850℃，二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)流250ml / min45分鐘(zhong)(zhong)的(de)流速(su)。氬氣流下170起(qi)始材料熱(re)解(jie)ml / min流速(su)。一部分前體(ti)(約155g)室溫(wen)加熱(re)(10℃/ min)至*終的(de)700℃熱(re)解(jie)溫(wen)度(du)并保持30分鐘(zhong)(zhong)。之后，將流過反應(ying)器的(de)氣體(ti)切(qie)換成(cheng)二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)，獲得900個碳(tan)(tan)℃，二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)流250ml / min的(de)流速(su)下進行物理活化(hua)45分鐘(zhong)(zhong)。為(wei)了檢查活性炭中礦(kuang)物質對物理化(hua)學和吸附性質的(de)影響，一些活性炭使用熱(re)濃鹽酸(D)軟(ruan)化(hua)3小時。脫礦(kuang)階段結束后，用熱(re)蒸餾水清洗樣品，直至不(bu)含氯離(li)子，并在110℃干燥24小時。

　　活(huo)性炭的(de)結構參數

　　更多(duo)(duo)活(huo)性(xing)炭成分(fen)數(shu)(shu)據(ju)分(fen)析表1顯示，棕煤的(de)直接(jie)和(he)(he)(he)(he)兩階(jie)段活(huo)化不(bu)能有(you)效地發展表面(mian)積(ji)和(he)(he)(he)(he)多(duo)(duo)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)構。407和(he)(he)(he)(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)為0.34和(he)(he)(he)(he)0.39cm 3之(zhi)間變化/G。制備(bei)材(cai)料結(jie)構參數(shu)(shu)差的(de)主要原因可能是含量很高的(de)無機(ji)物質(zhi)，可以沉積(ji)在孔(kong)(kong)(kong)中(zhong)，防止被吸(xi)附分(fen)子進入小孔(kong)(kong)(kong)。兩種活(huo)性(xing)炭的(de)多(duo)(duo)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)構包括介孔(kong)(kong)(kong)比例高、總孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)低、平均(jun)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)相(xiang)對較高、氮(dan)吸(xi)附等(deng)(deng)溫線和(he)(he)(he)(he)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)分(fen)布(bu)， 分(fen)別。根(gen)據(ju)IUPAC分(fen)類，獲得BA和(he)(he)(he)(he)BPA樣品等(deng)(deng)溫線接(jie)近(jin)I型(xing)，具(ju)有(you)微(wei)孔(kong)(kong)(kong)和(he)(he)(he)(he)介孔(kong)(kong)(kong)材(cai)料接(jie)近(jin)微(wei)孔(kong)(kong)(kong)范(fan)圍(wei)的(de)特點。然(ran)而，廣(guang)泛的(de)滯后環(H4型(xing))證明孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)較大。從(cong)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)分(fen)布(bu)曲(qu)線的(de)過(guo)程來看，直徑(jing)范(fan)圍(wei)主要從(cong)2到15不(bu)等(deng)(deng)nm的(de)介孔(kong)(kong)(kong)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭對二氧化氮(dan)和硫化氫的吸(xi)附(fu)能(neng)力(li)有(you)利于(yu)吸(xi)附(fu)酸性(xing)(xing)天然氣污染(ran)物的主要前(qian)提是(shi)活(huo)性(xing)(xing)炭結構中礦物質含量(liang)高，堿性(xing)(xing)表面(mian)官能(neng)團數量(liang)多(duo)。根(gen)據之前(qian)的文獻報道，這(zhe)種污染(ran)被(bei)去除了。為了驗證這(zhe)一假設，所(suo)有(you)制備的材料都經過了四種變體的吸(xi)附(fu)試(shi)驗。

　　上述結果證實，礦(kuang)物質含量高的(de)(de)(de)褐煤可(ke)成功(gong)用(yong)作廉價活性(xing)炭的(de)(de)(de)前體(ti)，對(dui)酸(suan)性(xing)特性(xing)（特別是二氧化氮）氣(qi)(qi)體(ti)污染物和(he)亞(ya)甲基藍色和(he)無機化合物的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能力(li)(li)非常好。如(ru)結果所示，NO 2和(he)H 從氣(qi)(qi)體(ti)通量中(zhong)去(qu)除2的(de)(de)(de)有(you)效性(xing)S首先(xian)取決于吸(xi)附(fu)條件。已經證明，吸(xi)附(fu)劑床(chuang)的(de)(de)(de)初步濕潤(run)和(he)蒸汽的(de)(de)(de)存在顯著增加了去(qu)除污染物的(de)(de)(de)數量。此外(wai)，通過鹽酸(suan)去(qu)除制備的(de)(de)(de)活性(xing)炭，顯著降低了有(you)毒氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)能力(li)(li)，提高了從液相(xiang)中(zhong)去(qu)除雜(za)質的(de)(de)(de)效率。