活性炭礦物質的影響

　　礦(kuang)(kuang)物(wu)質(zhi)通(tong)過直接和(he)物(wu)理活化(hua)的(de)褐(he)煤獲(huo)得了一(yi)系列新的(de)活性炭(tan)吸(xi)附劑，其(qi)特點(dian)是礦(kuang)(kuang)物(wu)質(zhi)含(han)量高。對多孔結構發育、酸堿表面(mian)團(tuan)的(de)影響(xiang)以(yi)及液體(ti)和(he)氣(qi)體(ti)污染物(wu)制備(bei)的(de)活性炭(tan)的(de)吸(xi)附性能進行了測試。并研究以(yi)二氧化(hua)氮(dan)和(he)硫化(hua)氫為代表的(de)氣(qi)體(ti)污染物(wu)的(de)物(wu)理化(hua)學(xue)和(he)吸(xi)附性質(zhi)，以(yi)及以(yi)亞甲基藍和(he)碘為代表的(de)液體(ti)雜(za)質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始樣(yang)品由褐(he)煤制(zhi)成(cheng)，其(qi)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(li)度(du)分(fen)(fen)為兩部(bu)分(fen)(fen)，并進行(xing)兩種不同的處(chu)理：使用(yong)二(er)氧(yang)化碳(BA樣(yang)品)直接激(ji)活起始煤和(2)熱解原料，然后物理激(ji)活二(er)氧(yang)化碳(BPA樣(yang)品)。

　　前體的(de)(de)直接熱(re)(re)的(de)(de)石英管反應器中，前體的(de)(de)直接活(huo)(huo)化(hua)溫度(du)為850℃，二氧化(hua)碳流(liu)250ml / min45分(fen)鐘的(de)(de)流(liu)速。氬氣(qi)(qi)流(liu)下(xia)170起始材料熱(re)(re)解ml / min流(liu)速。一部分(fen)前體(約155g)室(shi)溫加熱(re)(re)(10℃/ min)至(zhi)*終的(de)(de)700℃熱(re)(re)解溫度(du)并保(bao)持30分(fen)鐘。之后，將流(liu)過反應器的(de)(de)氣(qi)(qi)體切換(huan)成二氧化(hua)碳，獲得900個(ge)碳℃，二氧化(hua)碳流(liu)250ml / min的(de)(de)流(liu)速下(xia)進(jin)行物(wu)理(li)活(huo)(huo)化(hua)45分(fen)鐘。為了檢查活(huo)(huo)性炭(tan)中礦(kuang)物(wu)質(zhi)(zhi)對物(wu)理(li)化(hua)學(xue)和吸附性質(zhi)(zhi)的(de)(de)影響(xiang)，一些活(huo)(huo)性炭(tan)使(shi)用(yong)熱(re)(re)濃鹽(yan)酸(suan)(D)軟化(hua)3小時。脫礦(kuang)階段結(jie)束后，用(yong)熱(re)(re)蒸餾(liu)水清洗樣品，直至(zhi)不含氯離(li)子，并在110℃干燥24小時。

　　活性炭的(de)結構(gou)參(can)數(shu)

　　更(geng)多活(huo)(huo)性炭成(cheng)分(fen)數(shu)據(ju)分(fen)析表(biao)1顯示，棕煤的(de)直(zhi)接和兩(liang)階(jie)段活(huo)(huo)化不(bu)能(neng)有效地(di)發展(zhan)表(biao)面積(ji)和多孔(kong)結(jie)構(gou)。407和436m 2 / g總孔(kong)體積(ji)為0.34和0.39cm 3之(zhi)間(jian)變化/G。制備(bei)材料(liao)(liao)結(jie)構(gou)參數(shu)差的(de)主要原因可(ke)能(neng)是含量很高的(de)無機物質，可(ke)以(yi)沉(chen)積(ji)在孔(kong)中(zhong)，防止(zhi)被吸(xi)(xi)附分(fen)子進入小孔(kong)。兩(liang)種活(huo)(huo)性炭的(de)多孔(kong)結(jie)構(gou)包括(kuo)介(jie)孔(kong)比例高、總孔(kong)體積(ji)低(di)、平均孔(kong)徑相對較高、氮吸(xi)(xi)附等(deng)溫線和孔(kong)徑分(fen)布， 分(fen)別。根據(ju)IUPAC分(fen)類，獲得(de)BA和BPA樣品等(deng)溫線接近I型，具(ju)有微(wei)孔(kong)和介(jie)孔(kong)材料(liao)(liao)接近微(wei)孔(kong)范圍的(de)特點。然而，廣泛的(de)滯(zhi)后環(H4型)證(zheng)明孔(kong)徑較大(da)。從孔(kong)徑分(fen)布曲線的(de)過程來(lai)看，直(zhi)徑范圍主要從2到15不(bu)等(deng)nm的(de)介(jie)孔(kong)。

　　活性(xing)炭對二氧化氮和硫化氫的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力有利于吸(xi)附(fu)(fu)酸(suan)性(xing)天然氣污(wu)染(ran)物的(de)(de)主(zhu)要前提是活性(xing)炭結構中礦物質含量高(gao)，堿性(xing)表面官(guan)能團數量多。根(gen)據之前的(de)(de)文獻報(bao)道，這(zhe)種污(wu)染(ran)被去除(chu)了。為了驗(yan)證這(zhe)一假設，所有制備的(de)(de)材料都經過了四種變(bian)體的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)試驗(yan)。

　　上述結果證(zheng)實，礦物(wu)質含量高的(de)(de)褐煤可成(cheng)功用作廉價活性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)前體(ti)，對酸(suan)性(xing)(xing)特性(xing)(xing)（特別是(shi)二(er)氧化氮）氣體(ti)污染物(wu)和(he)亞甲基藍色和(he)無機化合物(wu)的(de)(de)吸附能力(li)(li)非常好。如結果所示，NO 2和(he)H 從氣體(ti)通(tong)量中去(qu)除2的(de)(de)有效性(xing)(xing)S首先取決于(yu)吸附條件。已經(jing)證(zheng)明，吸附劑床(chuang)的(de)(de)初步濕潤和(he)蒸汽的(de)(de)存在顯著增加了(le)(le)去(qu)除污染物(wu)的(de)(de)數量。此外，通(tong)過鹽酸(suan)去(qu)除制備的(de)(de)活性(xing)(xing)炭(tan)，顯著降(jiang)低了(le)(le)有毒氣體(ti)的(de)(de)能力(li)(li)，提高了(le)(le)從液相中去(qu)除雜質的(de)(de)效率(lv)。