活性炭礦物質的影響

　　礦(kuang)物(wu)質通過(guo)直接和物(wu)理活化(hua)的褐煤獲得(de)了(le)一系列新(xin)的活性(xing)(xing)炭(tan)吸附(fu)劑，其特點(dian)是礦(kuang)物(wu)質含量高。對(dui)多(duo)孔結構發(fa)育、酸(suan)堿表(biao)面團的影響以及液體和氣(qi)體污染物(wu)制備(bei)的活性(xing)(xing)炭(tan)的吸附(fu)性(xing)(xing)能(neng)進行了(le)測試(shi)。并研究以二氧化(hua)氮(dan)和硫化(hua)氫為(wei)代表(biao)的氣(qi)體污染物(wu)的物(wu)理化(hua)學和吸附(fu)性(xing)(xing)質，以及以亞甲基(ji)藍和碘為(wei)代表(biao)的液體雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初始樣(yang)品由褐煤(mei)制成(cheng)，其特(te)點是高(gao)灰含量(liang)18wt%。將(jiang)前體(ti)(B)研磨篩分(fen)至2-4mm粒度分(fen)為兩(liang)部(bu)分(fen)，并(bing)進(jin)行兩(liang)種不同的處(chu)理(li)：使(shi)用二氧化碳(tan)(BA樣(yang)品)直接激活起始煤(mei)和(2)熱解原料，然后(hou)物理(li)激活二氧化碳(tan)(BPA樣(yang)品)。

　　前(qian)體的(de)(de)直(zhi)接熱(re)(re)的(de)(de)石英管(guan)反(fan)應器(qi)中，前(qian)體的(de)(de)直(zhi)接活化(hua)(hua)溫度為850℃，二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)流250ml / min45分(fen)鐘(zhong)的(de)(de)流速(su)。氬氣(qi)流下170起始材料(liao)熱(re)(re)解ml / min流速(su)。一部分(fen)前(qian)體(約155g)室溫加(jia)熱(re)(re)(10℃/ min)至(zhi)*終的(de)(de)700℃熱(re)(re)解溫度并保(bao)持30分(fen)鐘(zhong)。之后(hou)，將流過反(fan)應器(qi)的(de)(de)氣(qi)體切換成(cheng)二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)，獲得900個碳(tan)(tan)(tan)℃，二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)(tan)(tan)流250ml / min的(de)(de)流速(su)下進行物理活化(hua)(hua)45分(fen)鐘(zhong)。為了檢查活性炭(tan)中礦物質對物理化(hua)(hua)學(xue)和吸附性質的(de)(de)影響，一些活性炭(tan)使用(yong)(yong)熱(re)(re)濃鹽酸(D)軟化(hua)(hua)3小時(shi)。脫礦階段結束后(hou)，用(yong)(yong)熱(re)(re)蒸餾(liu)水清洗樣品，直(zhi)至(zhi)不含氯離子，并在110℃干燥(zao)24小時(shi)。

　　活性(xing)炭的結構參(can)數

　　更(geng)多活(huo)性(xing)炭成分(fen)(fen)數據分(fen)(fen)析表1顯(xian)示，棕煤的(de)直(zhi)接和(he)(he)兩階段(duan)活(huo)化不能(neng)有(you)效地發展表面積(ji)和(he)(he)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構(gou)。407和(he)(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體積(ji)為0.34和(he)(he)0.39cm 3之間變化/G。制備(bei)材料結構(gou)參數差的(de)主要(yao)原因可能(neng)是含量很高的(de)無機物質，可以(yi)沉積(ji)在孔(kong)(kong)(kong)(kong)中，防止被(bei)吸附分(fen)(fen)子進(jin)入小孔(kong)(kong)(kong)(kong)。兩種活(huo)性(xing)炭的(de)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構(gou)包(bao)括(kuo)介孔(kong)(kong)(kong)(kong)比(bi)例高、總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體積(ji)低、平均孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑相對較高、氮吸附等(deng)溫(wen)線和(he)(he)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑分(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)別。根據IUPAC分(fen)(fen)類，獲得(de)BA和(he)(he)BPA樣品等(deng)溫(wen)線接近I型(xing)，具有(you)微孔(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)(he)介孔(kong)(kong)(kong)(kong)材料接近微孔(kong)(kong)(kong)(kong)范圍的(de)特點。然而，廣泛的(de)滯后環(H4型(xing))證明孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑較大。從孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑分(fen)(fen)布曲線的(de)過程(cheng)來看，直(zhi)徑范圍主要(yao)從2到(dao)15不等(deng)nm的(de)介孔(kong)(kong)(kong)(kong)。

　　活(huo)性炭(tan)對二氧化(hua)氮和硫化(hua)氫的(de)(de)吸(xi)附能(neng)力有(you)利于吸(xi)附酸性天然(ran)氣污染物的(de)(de)主要(yao)前提是活(huo)性炭(tan)結構中礦物質(zhi)含量高，堿(jian)性表面(mian)官能(neng)團數量多。根據(ju)之前的(de)(de)文獻報道，這種污染被去除了(le)。為了(le)驗證這一假設，所有(you)制備的(de)(de)材料都(dou)經(jing)過了(le)四種變體(ti)的(de)(de)吸(xi)附試驗。

　　上述結果證(zheng)實，礦(kuang)物(wu)質含(han)量(liang)高的(de)(de)(de)褐煤可(ke)成功(gong)用作廉價活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)前體，對酸性(xing)(xing)(xing)特性(xing)(xing)(xing)（特別是(shi)二氧(yang)化氮）氣體污染(ran)物(wu)和(he)亞(ya)甲基(ji)藍色和(he)無機(ji)化合物(wu)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附能力非常好。如(ru)結果所示，NO 2和(he)H 從氣體通(tong)量(liang)中去(qu)除(chu)2的(de)(de)(de)有效性(xing)(xing)(xing)S首先取(qu)決于吸(xi)(xi)附條(tiao)件(jian)。已經證(zheng)明，吸(xi)(xi)附劑(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)初步(bu)濕(shi)潤和(he)蒸汽的(de)(de)(de)存(cun)在顯著增加了去(qu)除(chu)污染(ran)物(wu)的(de)(de)(de)數量(liang)。此外，通(tong)過鹽酸去(qu)除(chu)制備(bei)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭，顯著降低了有毒氣體的(de)(de)(de)能力，提高了從液(ye)相中去(qu)除(chu)雜質的(de)(de)(de)效率。