活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)質通過(guo)直接和(he)物(wu)理活(huo)化的(de)(de)褐煤(mei)獲得了一系列新(xin)的(de)(de)活(huo)性炭吸(xi)(xi)附劑(ji)，其特點是礦物(wu)質含量高。對多(duo)孔結構(gou)發育、酸堿表(biao)(biao)面團(tuan)的(de)(de)影響以(yi)(yi)及(ji)液(ye)體(ti)(ti)(ti)和(he)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)污染物(wu)制備的(de)(de)活(huo)性炭的(de)(de)吸(xi)(xi)附性能進行(xing)了測試。并研(yan)究以(yi)(yi)二氧化氮和(he)硫化氫為代表(biao)(biao)的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)污染物(wu)的(de)(de)物(wu)理化學和(he)吸(xi)(xi)附性質，以(yi)(yi)及(ji)以(yi)(yi)亞(ya)甲基藍(lan)和(he)碘為代表(biao)(biao)的(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)(ti)雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣(yang)品由褐煤(mei)制成(cheng)，其(qi)特點(dian)是高(gao)灰含量18wt%。將前體(ti)(B)研磨篩分(fen)至2-4mm粒度分(fen)為兩(liang)部分(fen)，并(bing)進(jin)行(xing)兩(liang)種不同的(de)處(chu)理：使用(yong)二(er)氧(yang)化碳(BA樣(yang)品)直(zhi)接激活起始(shi)煤(mei)和(he)(2)熱解原(yuan)料(liao)，然后物(wu)理激活二(er)氧(yang)化碳(BPA樣(yang)品)。

　　前(qian)體(ti)(ti)的(de)直接熱的(de)石英(ying)管反應器中，前(qian)體(ti)(ti)的(de)直接活(huo)(huo)化(hua)溫(wen)度(du)為850℃，二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)流(liu)250ml / min45分鐘(zhong)(zhong)的(de)流(liu)速。氬氣流(liu)下170起始材(cai)料(liao)熱解ml / min流(liu)速。一部分前(qian)體(ti)(ti)(約155g)室溫(wen)加熱(10℃/ min)至*終的(de)700℃熱解溫(wen)度(du)并(bing)(bing)保持30分鐘(zhong)(zhong)。之(zhi)后，將流(liu)過反應器的(de)氣體(ti)(ti)切換成二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)，獲得900個碳(tan)℃，二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)流(liu)250ml / min的(de)流(liu)速下進行物(wu)(wu)理活(huo)(huo)化(hua)45分鐘(zhong)(zhong)。為了檢查活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)中礦物(wu)(wu)質(zhi)對物(wu)(wu)理化(hua)學和吸附性(xing)質(zhi)的(de)影響，一些活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)使用熱濃鹽酸(D)軟化(hua)3小時。脫礦階段結束后，用熱蒸餾水清(qing)洗樣(yang)品，直至不含(han)氯離子，并(bing)(bing)在110℃干燥24小時。

　　活性炭的(de)結構參數

　　更多(duo)活性炭(tan)成分(fen)數據分(fen)析表(biao)1顯示，棕煤(mei)的(de)直接(jie)和兩階段活化不能(neng)有效(xiao)地(di)發展表(biao)面(mian)積和多(duo)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)(jie)構。407和436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)體積為(wei)0.34和0.39cm 3之間變(bian)化/G。制(zhi)備材料結(jie)(jie)構參(can)數差的(de)主要(yao)原因可能(neng)是(shi)含量很(hen)高(gao)(gao)的(de)無機(ji)物(wu)質，可以沉積在孔(kong)(kong)(kong)中，防(fang)止(zhi)被吸附(fu)分(fen)子(zi)進入小孔(kong)(kong)(kong)。兩種活性炭(tan)的(de)多(duo)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)(jie)構包括介孔(kong)(kong)(kong)比(bi)例高(gao)(gao)、總孔(kong)(kong)(kong)體積低、平(ping)均孔(kong)(kong)(kong)徑相(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)(gao)、氮吸附(fu)等溫線和孔(kong)(kong)(kong)徑分(fen)布， 分(fen)別。根據IUPAC分(fen)類，獲得BA和BPA樣品等溫線接(jie)近I型，具有微(wei)孔(kong)(kong)(kong)和介孔(kong)(kong)(kong)材料接(jie)近微(wei)孔(kong)(kong)(kong)范圍的(de)特(te)點。然而，廣泛的(de)滯(zhi)后環(H4型)證明(ming)孔(kong)(kong)(kong)徑較(jiao)大。從(cong)孔(kong)(kong)(kong)徑分(fen)布曲線的(de)過(guo)程(cheng)來看(kan)，直徑范圍主要(yao)從(cong)2到15不等nm的(de)介孔(kong)(kong)(kong)。

　　活性(xing)(xing)炭(tan)對二氧化氮和硫化氫的(de)吸(xi)附能(neng)力有(you)利(li)于(yu)吸(xi)附酸性(xing)(xing)天然氣污染物的(de)主要(yao)前(qian)提是活性(xing)(xing)炭(tan)結構中礦物質含(han)量高，堿性(xing)(xing)表面官能(neng)團數(shu)量多。根據(ju)之前(qian)的(de)文獻報道，這種(zhong)污染被去除了(le)。為了(le)驗(yan)證這一假設，所(suo)有(you)制備的(de)材料都經過(guo)了(le)四種(zhong)變體的(de)吸(xi)附試驗(yan)。

　　上述結果(guo)證(zheng)實，礦(kuang)物質(zhi)含(han)量(liang)高的(de)(de)褐(he)煤可成功用(yong)作廉價活(huo)性炭的(de)(de)前體(ti)，對(dui)酸(suan)性特性（特別(bie)是二氧化氮(dan)）氣體(ti)污染物和亞甲基藍色(se)和無(wu)機化合(he)物的(de)(de)吸(xi)附能力(li)非常(chang)好(hao)。如結果(guo)所示(shi)，NO 2和H 從氣體(ti)通量(liang)中(zhong)去(qu)(qu)除2的(de)(de)有效(xiao)性S首先取決于吸(xi)附條件(jian)。已經(jing)證(zheng)明，吸(xi)附劑床的(de)(de)初步濕潤和蒸汽的(de)(de)存在顯著(zhu)增加了去(qu)(qu)除污染物的(de)(de)數量(liang)。此外，通過鹽酸(suan)去(qu)(qu)除制備(bei)的(de)(de)活(huo)性炭，顯著(zhu)降低了有毒氣體(ti)的(de)(de)能力(li)，提高了從液相(xiang)中(zhong)去(qu)(qu)除雜(za)質(zhi)的(de)(de)效(xiao)率。