活性炭礦物質的影響

　　礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)質通過直接和物(wu)(wu)(wu)理活化(hua)的(de)褐煤(mei)獲得(de)了一(yi)系列新的(de)活性炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附劑，其特點是礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)(wu)質含量高。對多孔結構發育、酸堿表面團的(de)影響以及(ji)液體和氣體污染物(wu)(wu)(wu)制備的(de)活性炭(tan)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附性能(neng)進行了測試。并研究以二氧化(hua)氮(dan)和硫化(hua)氫為代(dai)(dai)表的(de)氣體污染物(wu)(wu)(wu)的(de)物(wu)(wu)(wu)理化(hua)學(xue)和吸(xi)(xi)(xi)附性質，以及(ji)以亞甲基藍和碘(dian)為代(dai)(dai)表的(de)液體雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初始樣品(pin)(pin)由褐煤制(zhi)成，其特點是高灰含(han)量18wt%。將(jiang)前體(B)研磨(mo)篩分(fen)(fen)至2-4mm粒度分(fen)(fen)為兩部分(fen)(fen)，并進行兩種不同的處理(li)(li)：使用二氧化碳(tan)(BA樣品(pin)(pin))直接激活起始煤和(he)(2)熱解原料，然(ran)后物理(li)(li)激活二氧化碳(tan)(BPA樣品(pin)(pin))。

　　前體(ti)(ti)(ti)的(de)直(zhi)接熱(re)的(de)石英管反應(ying)器中，前體(ti)(ti)(ti)的(de)直(zhi)接活(huo)(huo)化溫度為(wei)850℃，二(er)氧化碳流(liu)(liu)(liu)250ml / min45分(fen)鐘(zhong)的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)。氬氣流(liu)(liu)(liu)下(xia)170起始材料熱(re)解ml / min流(liu)(liu)(liu)速(su)。一(yi)部分(fen)前體(ti)(ti)(ti)(約155g)室溫加熱(re)(10℃/ min)至*終的(de)700℃熱(re)解溫度并(bing)保持(chi)30分(fen)鐘(zhong)。之后(hou)，將(jiang)流(liu)(liu)(liu)過反應(ying)器的(de)氣體(ti)(ti)(ti)切換成(cheng)二(er)氧化碳，獲得900個(ge)碳℃，二(er)氧化碳流(liu)(liu)(liu)250ml / min的(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)下(xia)進行物理活(huo)(huo)化45分(fen)鐘(zhong)。為(wei)了檢查活(huo)(huo)性炭中礦物質(zhi)對物理化學和吸附性質(zhi)的(de)影響(xiang)，一(yi)些活(huo)(huo)性炭使用(yong)(yong)熱(re)濃鹽酸(suan)(D)軟化3小時。脫礦階段結(jie)束后(hou)，用(yong)(yong)熱(re)蒸餾水清洗(xi)樣品，直(zhi)至不(bu)含氯(lv)離(li)子(zi)，并(bing)在110℃干燥24小時。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)的結構參數

　　更(geng)多(duo)活性炭成分數據(ju)分析表(biao)1顯(xian)示，棕煤的(de)(de)直(zhi)接(jie)(jie)和兩階(jie)段(duan)活化不能有效地發展(zhan)表(biao)面(mian)積和多(duo)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)(jie)構(gou)。407和436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積為0.34和0.39cm 3之間(jian)變(bian)化/G。制備材料(liao)結(jie)(jie)構(gou)參數差(cha)的(de)(de)主要(yao)原因(yin)可能是含量很高(gao)的(de)(de)無機(ji)物質(zhi)，可以沉積在孔(kong)(kong)(kong)中，防(fang)止被(bei)吸附分子(zi)進入小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)。兩種活性炭的(de)(de)多(duo)孔(kong)(kong)(kong)結(jie)(jie)構(gou)包括(kuo)介孔(kong)(kong)(kong)比例高(gao)、總孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積低(di)、平均孔(kong)(kong)(kong)徑相(xiang)對較(jiao)高(gao)、氮(dan)吸附等(deng)溫線和孔(kong)(kong)(kong)徑分布(bu)， 分別(bie)。根(gen)據(ju)IUPAC分類(lei)，獲得BA和BPA樣品等(deng)溫線接(jie)(jie)近(jin)(jin)I型(xing)，具有微孔(kong)(kong)(kong)和介孔(kong)(kong)(kong)材料(liao)接(jie)(jie)近(jin)(jin)微孔(kong)(kong)(kong)范圍的(de)(de)特(te)點。然而，廣泛的(de)(de)滯后環(H4型(xing))證明(ming)孔(kong)(kong)(kong)徑較(jiao)大。從孔(kong)(kong)(kong)徑分布(bu)曲線的(de)(de)過(guo)程來看，直(zhi)徑范圍主要(yao)從2到(dao)15不等(deng)nm的(de)(de)介孔(kong)(kong)(kong)。

　　活性(xing)(xing)炭對(dui)二氧化(hua)氮和硫化(hua)氫(qing)的(de)(de)吸附能力(li)有(you)利于吸附酸性(xing)(xing)天然氣(qi)污(wu)染物的(de)(de)主要(yao)前提是活性(xing)(xing)炭結(jie)構中(zhong)礦物質(zhi)含量(liang)高，堿性(xing)(xing)表面官能團(tuan)數量(liang)多(duo)。根據之前的(de)(de)文獻報道，這種污(wu)染被去(qu)除了(le)。為了(le)驗(yan)證這一假(jia)設，所有(you)制備的(de)(de)材料都經(jing)過了(le)四種變體的(de)(de)吸附試驗(yan)。

　　上述結果證實，礦物質(zhi)含量(liang)(liang)高(gao)的褐煤可成功用作(zuo)廉價活性炭的前體(ti)，對酸性特(te)性（特(te)別是二氧化氮）氣體(ti)污(wu)染物和(he)亞甲基藍色(se)和(he)無機(ji)化合物的吸(xi)附(fu)能力非常(chang)好(hao)。如結果所示(shi)，NO 2和(he)H 從(cong)氣體(ti)通量(liang)(liang)中(zhong)(zhong)去除(chu)2的有(you)效性S首先取決(jue)于吸(xi)附(fu)條件。已經證明(ming)，吸(xi)附(fu)劑(ji)床的初步濕(shi)潤和(he)蒸汽(qi)的存在顯著增加了去除(chu)污(wu)染物的數量(liang)(liang)。此外，通過鹽酸去除(chu)制備的活性炭，顯著降低(di)了有(you)毒氣體(ti)的能力，提高(gao)了從(cong)液相(xiang)中(zhong)(zhong)去除(chu)雜質(zhi)的效率。