活性炭礦物質的影響

　　礦(kuang)物質通過直接和(he)物理活(huo)(huo)化(hua)的(de)(de)褐(he)煤(mei)獲得了一(yi)系列新的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭吸附(fu)劑，其特點是礦(kuang)物質含量高。對多孔結構發育、酸堿表(biao)面(mian)團的(de)(de)影響以(yi)及液(ye)體和(he)氣體污染物制備的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)吸附(fu)性(xing)(xing)能進行了測試。并(bing)研究(jiu)以(yi)二氧化(hua)氮和(he)硫(liu)化(hua)氫為代表(biao)的(de)(de)氣體污染物的(de)(de)物理化(hua)學和(he)吸附(fu)性(xing)(xing)質，以(yi)及以(yi)亞甲基藍和(he)碘為代表(biao)的(de)(de)液(ye)體雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初(chu)始樣(yang)(yang)品由褐煤制成(cheng)，其特(te)點(dian)是(shi)高灰含量18wt%。將前體(B)研(yan)磨篩分(fen)至2-4mm粒度分(fen)為兩部分(fen)，并進行兩種不同的(de)處(chu)理：使用二氧化碳(BA樣(yang)(yang)品)直接激(ji)活(huo)起(qi)始煤和(he)(2)熱解原料，然后(hou)物理激(ji)活(huo)二氧化碳(BPA樣(yang)(yang)品)。

　　前體(ti)的(de)直接(jie)熱(re)的(de)石英管反應器中，前體(ti)的(de)直接(jie)活(huo)化(hua)溫度(du)為850℃，二(er)氧(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)250ml / min45分鐘(zhong)的(de)流(liu)(liu)速(su)。氬氣(qi)流(liu)(liu)下(xia)170起始(shi)材料熱(re)解(jie)(jie)ml / min流(liu)(liu)速(su)。一部分前體(ti)(約155g)室溫加熱(re)(10℃/ min)至(zhi)*終(zhong)的(de)700℃熱(re)解(jie)(jie)溫度(du)并保持30分鐘(zhong)。之后(hou)，將流(liu)(liu)過反應器的(de)氣(qi)體(ti)切換(huan)成(cheng)二(er)氧(yang)化(hua)碳，獲得900個碳℃，二(er)氧(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)250ml / min的(de)流(liu)(liu)速(su)下(xia)進行物理(li)活(huo)化(hua)45分鐘(zhong)。為了檢查(cha)活(huo)性(xing)(xing)炭中礦(kuang)(kuang)物質對物理(li)化(hua)學和吸附性(xing)(xing)質的(de)影響(xiang)，一些活(huo)性(xing)(xing)炭使(shi)用(yong)熱(re)濃鹽酸(D)軟化(hua)3小時(shi)。脫(tuo)礦(kuang)(kuang)階段結束后(hou)，用(yong)熱(re)蒸(zheng)餾(liu)水(shui)清洗樣(yang)品，直至(zhi)不含氯離子，并在110℃干燥24小時(shi)。

　　活(huo)性炭的結構參數

　　更(geng)多活性炭成分(fen)(fen)數據(ju)(ju)分(fen)(fen)析(xi)表1顯示(shi)，棕煤的(de)直接(jie)和(he)兩階段活化(hua)不能有效(xiao)地發(fa)展表面積和(he)多孔(kong)(kong)結(jie)構(gou)(gou)(gou)。407和(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)體(ti)積為0.34和(he)0.39cm 3之(zhi)間(jian)變化(hua)/G。制(zhi)備(bei)材料(liao)結(jie)構(gou)(gou)(gou)參數差的(de)主要(yao)原因可能是含(han)量(liang)很(hen)高(gao)的(de)無機物(wu)質，可以沉積在孔(kong)(kong)中，防止被吸附(fu)分(fen)(fen)子(zi)進入小孔(kong)(kong)。兩種活性炭的(de)多孔(kong)(kong)結(jie)構(gou)(gou)(gou)包括介孔(kong)(kong)比例高(gao)、總孔(kong)(kong)體(ti)積低、平(ping)均孔(kong)(kong)徑相對較高(gao)、氮吸附(fu)等溫線(xian)和(he)孔(kong)(kong)徑分(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)別。根據(ju)(ju)IUPAC分(fen)(fen)類，獲得BA和(he)BPA樣品等溫線(xian)接(jie)近(jin)(jin)I型(xing)，具有微孔(kong)(kong)和(he)介孔(kong)(kong)材料(liao)接(jie)近(jin)(jin)微孔(kong)(kong)范(fan)(fan)圍的(de)特點。然而，廣泛的(de)滯后環(H4型(xing))證明孔(kong)(kong)徑較大。從(cong)孔(kong)(kong)徑分(fen)(fen)布曲線(xian)的(de)過程來看，直徑范(fan)(fan)圍主要(yao)從(cong)2到15不等nm的(de)介孔(kong)(kong)。

　　活(huo)性炭(tan)對二氧化氮和硫化氫的(de)(de)吸附(fu)能(neng)力(li)有(you)利(li)于吸附(fu)酸性天然氣污(wu)染物的(de)(de)主(zhu)要(yao)前提是活(huo)性炭(tan)結構中礦物質含量(liang)高(gao)，堿性表面官能(neng)團數量(liang)多。根據之前的(de)(de)文獻報道，這(zhe)種(zhong)污(wu)染被去除了(le)。為了(le)驗證這(zhe)一假設，所有(you)制備的(de)(de)材料都經過了(le)四種(zhong)變體(ti)的(de)(de)吸附(fu)試驗。

　　上述結果證(zheng)實，礦物質(zhi)含量高的(de)(de)(de)(de)褐煤可成功用作廉價活性(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)前體(ti)，對酸性(xing)(xing)特性(xing)(xing)（特別是(shi)二(er)氧化氮）氣(qi)體(ti)污(wu)染(ran)物和(he)(he)亞(ya)甲基藍(lan)色和(he)(he)無機(ji)化合物的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附能力(li)非常(chang)好。如(ru)結果所示，NO 2和(he)(he)H 從氣(qi)體(ti)通(tong)量中(zhong)去(qu)除(chu)(chu)2的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)性(xing)(xing)S首先取決于吸(xi)附條件(jian)。已(yi)經證(zheng)明，吸(xi)附劑床的(de)(de)(de)(de)初(chu)步(bu)濕潤和(he)(he)蒸(zheng)汽的(de)(de)(de)(de)存在(zai)顯著(zhu)增加了(le)去(qu)除(chu)(chu)污(wu)染(ran)物的(de)(de)(de)(de)數量。此外，通(tong)過鹽酸去(qu)除(chu)(chu)制備(bei)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)炭，顯著(zhu)降低了(le)有(you)(you)毒氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)能力(li)，提高了(le)從液相(xiang)中(zhong)去(qu)除(chu)(chu)雜(za)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)。