活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)質(zhi)通過直接和(he)(he)物(wu)理(li)活化的(de)褐煤獲(huo)得了(le)一系列新的(de)活性炭(tan)吸附(fu)劑(ji)，其特點是(shi)礦物(wu)質(zhi)含量高(gao)。對(dui)多孔結構發育、酸堿表(biao)面團的(de)影響以及(ji)液體和(he)(he)氣體污(wu)染物(wu)制備的(de)活性炭(tan)的(de)吸附(fu)性能進行了(le)測試。并研(yan)究以二氧(yang)化氮和(he)(he)硫化氫為代表(biao)的(de)氣體污(wu)染物(wu)的(de)物(wu)理(li)化學和(he)(he)吸附(fu)性質(zhi)，以及(ji)以亞(ya)甲(jia)基(ji)藍(lan)和(he)(he)碘為代表(biao)的(de)液體雜質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣品(pin)由褐煤制成，其特點(dian)是高灰含量18wt%。將前體(B)研磨篩分至2-4mm粒度分為兩(liang)部分，并進行(xing)兩(liang)種不同的處理(li)：使用(yong)二氧(yang)化碳(BA樣品(pin))直接激活起始(shi)煤和(2)熱解原(yuan)料，然后物理(li)激活二氧(yang)化碳(BPA樣品(pin))。

　　前(qian)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)直(zhi)接熱的(de)(de)(de)石英管反應器中，前(qian)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)直(zhi)接活(huo)(huo)化溫(wen)度為(wei)850℃，二(er)氧(yang)化碳(tan)流(liu)(liu)250ml / min45分鐘(zhong)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速。氬氣流(liu)(liu)下(xia)170起(qi)始材(cai)料(liao)熱解ml / min流(liu)(liu)速。一(yi)部分前(qian)體(ti)(ti)(ti)(約155g)室溫(wen)加熱(10℃/ min)至(zhi)*終(zhong)的(de)(de)(de)700℃熱解溫(wen)度并保持30分鐘(zhong)。之(zhi)后，將(jiang)流(liu)(liu)過反應器的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)切換成(cheng)二(er)氧(yang)化碳(tan)，獲得900個碳(tan)℃，二(er)氧(yang)化碳(tan)流(liu)(liu)250ml / min的(de)(de)(de)流(liu)(liu)速下(xia)進行物理活(huo)(huo)化45分鐘(zhong)。為(wei)了檢查活(huo)(huo)性炭中礦物質對(dui)物理化學和吸(xi)附性質的(de)(de)(de)影響，一(yi)些活(huo)(huo)性炭使(shi)用熱濃鹽酸(suan)(D)軟化3小時。脫礦階段結束后，用熱蒸餾水清洗樣品，直(zhi)至(zhi)不含氯離子(zi)，并在110℃干燥24小時。

　　活性(xing)炭的結構參(can)數

　　更多活性炭(tan)成分(fen)數(shu)據分(fen)析表1顯(xian)示，棕煤的(de)直接(jie)和(he)(he)兩階段活化不(bu)能(neng)有效地發展(zhan)表面積(ji)和(he)(he)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構(gou)(gou)。407和(he)(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)為0.34和(he)(he)0.39cm 3之間變化/G。制備(bei)材料結構(gou)(gou)參(can)數(shu)差的(de)主要(yao)原因可能(neng)是含(han)量很高的(de)無(wu)機物質(zhi)，可以沉積(ji)在(zai)孔(kong)(kong)(kong)(kong)中，防止被吸附分(fen)子(zi)進入小孔(kong)(kong)(kong)(kong)。兩種活性炭(tan)的(de)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構(gou)(gou)包(bao)括介(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)比例高、總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體(ti)積(ji)低(di)、平均孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)相對較高、氮吸附等溫(wen)(wen)線(xian)和(he)(he)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)分(fen)布， 分(fen)別(bie)。根據IUPAC分(fen)類，獲得(de)BA和(he)(he)BPA樣品等溫(wen)(wen)線(xian)接(jie)近I型，具有微孔(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)(he)介(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)材料接(jie)近微孔(kong)(kong)(kong)(kong)范(fan)圍的(de)特點(dian)。然(ran)而(er)，廣(guang)泛的(de)滯(zhi)后環(huan)(H4型)證明孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)較大。從孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)分(fen)布曲線(xian)的(de)過程來看，直徑(jing)(jing)范(fan)圍主要(yao)從2到(dao)15不(bu)等nm的(de)介(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)。

　　活性(xing)(xing)炭對二氧化氮和(he)硫(liu)化氫的吸附能力有利于(yu)吸附酸性(xing)(xing)天(tian)然氣污染物的主要前(qian)提是活性(xing)(xing)炭結(jie)構中礦(kuang)物質(zhi)含量高(gao)，堿性(xing)(xing)表面(mian)官能團數(shu)量多。根據之前(qian)的文獻報道，這種污染被去除(chu)了。為了驗證(zheng)這一假(jia)設，所有制備的材料都經(jing)過了四種變(bian)體的吸附試驗。

　　上(shang)述結果證實，礦物(wu)質含量高的(de)(de)(de)(de)褐煤可成功(gong)用作廉(lian)價活性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)前體(ti)(ti)，對酸性(xing)特(te)性(xing)（特(te)別是二氧化氮）氣體(ti)(ti)污染物(wu)和(he)亞(ya)甲基(ji)藍色和(he)無機(ji)化合物(wu)的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)(fu)能力(li)非(fei)常好。如結果所示，NO 2和(he)H 從氣體(ti)(ti)通(tong)量中(zhong)去除(chu)2的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)性(xing)S首先取決于(yu)吸附(fu)(fu)條件。已經證明，吸附(fu)(fu)劑床的(de)(de)(de)(de)初步濕潤和(he)蒸汽的(de)(de)(de)(de)存在顯著增加了(le)(le)去除(chu)污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)數量。此外，通(tong)過鹽(yan)酸去除(chu)制備的(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭，顯著降低(di)了(le)(le)有毒(du)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)能力(li)，提(ti)高了(le)(le)從液相中(zhong)去除(chu)雜質的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率。