活性(xing)炭在工業廢氣凈化中的應(ying)用

　　活性炭具有吸附和分離的作用。活性炭作為(wei)吸附劑具(ju)有較強的去除痕跡物(wu)質(zhi)的能力(li)和良好(hao)的選擇性，可以分(fen)離結構相(xiang)似(si)、物(wu)化性質(zhi)相(xiang)近的物(wu)質(zhi)。

　　吸附分離(li)工藝已廣泛(fan)應用于石油、化工、冶金(jin)、食品和醫藥(yao)行(xing)業，在(zai)保護環境和控制污染(ran)方(fang)面發揮著越來越重(zhong)要的作(zuo)用。吸附分離(li)日益(yi)成為一個完(wan)整(zheng)和獨(du)立的單(dan)元(yuan)操作(zuo)。

　　活性(xing)炭是一種孔隙結構高度發(fa)達、內(nei)表面積(ji)大的人工炭材料，通常(chang)孔容(rong)積(ji)為0.2～1.0cm3/g、400~10000m2/g。吸(xi)附是活性(xing)炭*顯著的特征(zheng)之(zhi)一，它能從氣(qi)相或液相中(zhong)吸(xi)附各種物(wu)質(zhi)。

　　活性炭的特性

　　高度發達的(de)孔隙結(jie)構和巨(ju)大的(de)內表面積,表面上含(han)有(you)(或可(ke)附加(jia)上)多種官(guan)能團(以增加(jia)活(huo)性(xing)點(dian)),具有(you)催化性(xing)能、性(xing)能穩定、可(ke)在不(bu)同(tong)溫度、酸堿度中使用可(ke)以再生，近乎“萬能”的(de)活(huo)性(xing)炭得(de)到日益廣泛的(de)應用。

　　傳(chuan)統應(ying)用-食(shi)品和醫藥脫色、除味、防毒(du)面(mian)具。

　　大規模工(gong)業應用：有(you)機(ji)合(he)成工(gong)業作(zuo)為催化劑(ji)和(he)載體，溶劑(ji)精制(zhi)、回收和(he)分離，防止原子能設(she)施釋放(fang)的放(fang)射性物質(zhi)。

　　近(jin)年(nian)來，在環境保護方(fang)面：凈化(hua)供(gong)水、污(wu)水處(chu)理(li)、凈化(hua)空氣，去除生(sheng)產中排放的有害氣體

　　綠色存儲電源：超級電容器

　　目前，世(shi)界活性炭年(nian)(nian)消費量超過(guo)120萬噸(dun)，年(nian)(nian)增長率為(wei)(wei)~15%。西方一些發達國家性炭年(nian)(nian)需求量為(wei)(wei)300-400克。

　　吸附法(fa)工業有(you)機廢氣凈化

　　SBA-16的合(he)成

　　兩種聚(環氧烷)型三嵌段共聚物將這些溶液溶解在(zai)40℃的HCl在(zai)水(shui)溶液中(zhong)攪拌(ban)5小時(shi)。在(zai)35℃在(zai)溶液中(zhong)加(jia)入(ru)原(yuan)硅酸四乙酯，并在(zai)相同溫(wen)度下繼續用磁(ci)力攪拌(ban)15分鐘。在(zai)相同溫(wen)度下，將混合物保持在(zai)烘箱內(nei)24小時(shi)。然后將混合物放入(ru)40℃水(shui)熱處理24小時(shi)。白色沉淀物通(tong)過(guo)過(guo)濾回收干(gan)燥，不(bu)在(zai)35℃下洗滌過(guo)夜。之后，通(tong)過(guo)560℃煅燒去除表面活性劑(ji)，將溫(wen)度升高(gao)到560℃，加(jia)熱速度為1℃/min。

　　活性炭和SBA-16吸(xi)附脫硫的比較(DBT：1,000 mg / L，吸(xi)附劑用量(liang)：20 mg / L，溫度：25°C，攪拌(ban)時間：360 min)。

　　活(huo)性炭，SBA-16脫硫的(de)比較

　　在(zai)(zai)平(ping)(ping)(ping)衡(heng)條件下進(jin)行(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)等(deng)溫線研究，以測量吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容量。DBT吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)上(shang)的吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)等(deng)溫線如圖2所示。這(zhe)些結果表(biao)(biao)明，活(huo)性(xing)(xing)炭樣(yang)(yang)品DBT吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)程(cheng)度遠高(gao)于(yu)(yu)SBA-16。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)平(ping)(ping)(ping)衡(heng)大(da)約需(xu)要40分鐘。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)速率與(yu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)基質上(shang)活(huo)性(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)位(wei)點的含量有(you)(you)關。結果表(biao)(biao)明，不同的介(jie)孔(kong)(kong)(kong)材料具有(you)(you)不同的硫吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力，不僅取(qu)決于(yu)(yu)結構，還取(qu)決于(yu)(yu)表(biao)(biao)面官能(neng)團(tuan)。活(huo)性(xing)(xing)炭性(xing)(xing)能(neng)比(bi)SBA-由(you)于(yu)(yu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力大(da)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力高(gao)BET表(biao)(biao)面積(ji)和較(jiao)大(da)的中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)。另(ling)一(yi)方面，活(huo)性(xing)(xing)炭的吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)率比(bi)SBA-由(you)于(yu)(yu)介(jie)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)大(da)，16快。建議在(zai)(zai)一(yi)系列擴散步驟中(zhong)發生吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程(cheng)，然(ran)后進(jin)入微孔(kong)(kong)(kong)。當(dang)樣(yang)(yang)品中(zhong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)小時，平(ping)(ping)(ping)衡(heng)需(xu)要更(geng)長的時間。根據這(zhe)些結果，在(zai)(zai)本研究中(zhong)選擇活(huo)性(xing)(xing)炭作為吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)二苯(ben)并噻命的合適吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)。

　　不同初始濃度(du)對活(huo)性炭吸硫能(neng)力的影響(吸附劑量:20 mg / L，溫度(du)：25°C，攪(jiao)拌時(shi)間：360 min)。

　　初始濃度的影響

　　在10ml溶液中(zhong)用0.02g活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)實驗(圖3)顯示了活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)二(er)(er)苯并(bing)噻(sai)命(ming)(ming)的(de)(de)混合時(shi)間和初(chu)始(shi)濃度的(de)(de)影響。這張照片顯示，隨著攪拌(ban)時(shi)間的(de)(de)增(zeng)加(jia)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)對(dui)二(er)(er)苯的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)增(zeng)加(jia)，初(chu)始(shi)濃度較低的(de)(de)溶液更早(zao)達(da)到(dao)(dao)平衡(heng)。在達(da)到(dao)(dao)飽和之前(qian)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)曲線略有增(zeng)加(jia)和連(lian)續。結果表明，在相互(hu)(hu)作用期附(fu)(fu)(fu)在相互(hu)(hu)作用期的(de)(de)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan)很快(kuai)，然后在平衡(heng)附(fu)(fu)(fu)近變慢。這種(zhong)現(xian)象是由于(yu)初(chu)始(shi)階(jie)段(duan)有大量(liang)未填(tian)充的(de)(de)表面(mian)(mian)位(wei)點可用于(yu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)，一段(duan)時(shi)間后，由于(yu)溶質(zhi)分子之間的(de)(de)排(pai)斥，難以處理(li)未填(tian)充的(de)(de)未填(tian)充表面(mian)(mian)位(wei)點。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)速(su)率取決(jue)于(yu)各種(zhong)參(can)數，如攪拌(ban)速(su)率、活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)物理(li)性(xing)質(zhi)、吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑量(liang)和吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)性(xing)質(zhi)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)二(er)(er)苯并(bing)噻(sai)吩量(liang)隨時(shi)間增(zeng)加(jia)，有時(shi)會(hui)增(zeng)加(jia)，當(dang)二(er)(er)苯并(bing)噻(sai)吩完全從溶液中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)時(shi)，它在外面(mian)(mian)不斷改進(jin)。在這些活(huo)(huo)化(hua)條(tiao)件(jian)下，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)*大吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量(liang)是在平衡(heng)時(shi)間吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)二(er)(er)苯和噻(sai)命(ming)(ming)量(liang)。

　　在(zai)(zai)這項工作中(zhong)，成功合成了(le)一種新型活性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)，并測試了(le)其吸(xi)(xi)(xi)附(fu)行為。XRD和(he)N 2.吸(xi)(xi)(xi)附(fu)結(jie)(jie)果(guo)表明，硬模板活性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)其模板SBA-16完(wan)美(mei)復制品。許多(duo)孔(kong)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)從(cong)汽油(you)燃料溶(rong)液(ye)中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)液(ye)中(zhong)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)二苯(ben)的研究(DBT)，可以(yi)得出結(jie)(jie)論，不同(tong)的多(duo)孔(kong)材料不僅取決于(yu)多(duo)孔(kong)材料的結(jie)(jie)構結(jie)(jie)構，還取決于(yu)表面官能團。在(zai)(zai)活性(xing)炭(tan)(tan)上發現DBT吸(xi)(xi)(xi)附(fu)量高(gao)于(yu)SBA-16。為了(le)更好地擬合兩種吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的平衡研究，已經(jing)顯(xian)示(shi)了(le)實驗(yan)結(jie)(jie)果(guo)Langmuir等溫線(xian)。簡而言之，結(jie)(jie)果(guo)表明，活性(xing)炭(tan)(tan)是(shi)一種有(you)效而有(you)前途的吸(xi)(xi)(xi)附(fu)劑(ji)，用于(yu)從(cong)液(ye)體樣品中(zhong)分離二苯(ben)并噻命。