活性炭礦物質的影響

　　礦物質(zhi)通過(guo)直接和(he)(he)物理活化的(de)(de)(de)(de)(de)褐(he)煤獲得(de)了一系列新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭吸(xi)附劑，其特(te)點是礦物質(zhi)含量高。對多孔結構發育(yu)、酸堿表面團的(de)(de)(de)(de)(de)影響以(yi)(yi)及(ji)液(ye)體(ti)和(he)(he)氣體(ti)污染(ran)物制備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附性(xing)能進行(xing)了測試。并研究以(yi)(yi)二氧化氮(dan)和(he)(he)硫化氫為代表的(de)(de)(de)(de)(de)氣體(ti)污染(ran)物的(de)(de)(de)(de)(de)物理化學(xue)和(he)(he)吸(xi)附性(xing)質(zhi)，以(yi)(yi)及(ji)以(yi)(yi)亞甲基藍和(he)(he)碘為代表的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)體(ti)雜(za)質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣品(pin)由褐煤制成(cheng)，其特點是(shi)高灰(hui)含量18wt%。將(jiang)前(qian)體(B)研磨篩分(fen)至(zhi)2-4mm粒度分(fen)為兩部分(fen)，并進(jin)行兩種不同的處理：使用二氧(yang)化碳(tan)(BA樣品(pin))直接激活(huo)(huo)起始(shi)煤和(2)熱解原料，然后物(wu)理激活(huo)(huo)二氧(yang)化碳(tan)(BPA樣品(pin))。

　　前(qian)體(ti)的(de)直(zhi)接熱的(de)石英管反應器中，前(qian)體(ti)的(de)直(zhi)接活(huo)化(hua)溫(wen)(wen)度為850℃，二氧(yang)化(hua)碳流250ml / min45分鐘(zhong)(zhong)的(de)流速。氬氣流下170起(qi)始材料熱解ml / min流速。一(yi)部分前(qian)體(ti)(約155g)室溫(wen)(wen)加熱(10℃/ min)至*終的(de)700℃熱解溫(wen)(wen)度并保持30分鐘(zhong)(zhong)。之后，將流過反應器的(de)氣體(ti)切換成二氧(yang)化(hua)碳，獲得900個碳℃，二氧(yang)化(hua)碳流250ml / min的(de)流速下進行物(wu)(wu)理活(huo)化(hua)45分鐘(zhong)(zhong)。為了檢查活(huo)性(xing)炭(tan)中礦物(wu)(wu)質對物(wu)(wu)理化(hua)學和(he)吸附性(xing)質的(de)影響，一(yi)些(xie)活(huo)性(xing)炭(tan)使(shi)用熱濃(nong)鹽酸(D)軟化(hua)3小(xiao)時(shi)。脫礦階段結束后，用熱蒸餾水清(qing)洗樣品(pin)，直(zhi)至不含(han)氯(lv)離(li)子，并在110℃干燥24小(xiao)時(shi)。

　　活性炭的結構參數

　　更多活(huo)性炭成分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)數據分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析表1顯(xian)示，棕煤的(de)(de)直接(jie)和(he)(he)兩階段(duan)活(huo)化不能(neng)有(you)效(xiao)地(di)發展表面積和(he)(he)多孔(kong)(kong)(kong)結構(gou)。407和(he)(he)436m 2 / g總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積為(wei)0.34和(he)(he)0.39cm 3之間變化/G。制備材(cai)料結構(gou)參數差的(de)(de)主要(yao)(yao)原因(yin)可能(neng)是(shi)含量很(hen)高的(de)(de)無(wu)機物質，可以(yi)沉(chen)積在孔(kong)(kong)(kong)中，防止被(bei)吸附(fu)(fu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子進入小孔(kong)(kong)(kong)。兩種(zhong)活(huo)性炭的(de)(de)多孔(kong)(kong)(kong)結構(gou)包括(kuo)介孔(kong)(kong)(kong)比例高、總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)積低、平(ping)均(jun)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)相對較(jiao)高、氮吸附(fu)(fu)等溫線(xian)和(he)(he)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別(bie)。根(gen)據IUPAC分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)類，獲得BA和(he)(he)BPA樣品(pin)等溫線(xian)接(jie)近I型(xing)，具有(you)微孔(kong)(kong)(kong)和(he)(he)介孔(kong)(kong)(kong)材(cai)料接(jie)近微孔(kong)(kong)(kong)范(fan)圍的(de)(de)特點。然而(er)，廣(guang)泛(fan)的(de)(de)滯后環(H4型(xing))證明孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)較(jiao)大。從孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)布曲線(xian)的(de)(de)過程來看，直徑(jing)(jing)范(fan)圍主要(yao)(yao)從2到15不等nm的(de)(de)介孔(kong)(kong)(kong)。

　　活性(xing)(xing)炭對(dui)二氧(yang)化氮和硫化氫的(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力有利于吸(xi)附(fu)(fu)酸(suan)性(xing)(xing)天(tian)然氣污染(ran)物的(de)主要前(qian)提是(shi)活性(xing)(xing)炭結構中礦物質含量(liang)高，堿(jian)性(xing)(xing)表面官能團數量(liang)多(duo)。根據之前(qian)的(de)文獻報道，這種污染(ran)被去除了。為了驗(yan)(yan)證(zheng)這一假設，所(suo)有制備的(de)材料都經(jing)過(guo)了四種變(bian)體的(de)吸(xi)附(fu)(fu)試驗(yan)(yan)。

　　上(shang)述結(jie)果證實，礦物(wu)(wu)質含(han)量高(gao)的(de)(de)褐煤可(ke)成功(gong)用作(zuo)廉(lian)價活性炭的(de)(de)前體(ti)，對酸(suan)性特性（特別是(shi)二(er)氧化氮）氣(qi)(qi)體(ti)污染物(wu)(wu)和(he)(he)亞甲基藍色和(he)(he)無機化合物(wu)(wu)的(de)(de)吸附能力非常(chang)好(hao)。如結(jie)果所示，NO 2和(he)(he)H 從氣(qi)(qi)體(ti)通量中(zhong)去(qu)除(chu)(chu)2的(de)(de)有(you)效性S首先取決于吸附條(tiao)件。已(yi)經證明，吸附劑床的(de)(de)初步濕潤和(he)(he)蒸汽(qi)的(de)(de)存在顯著(zhu)增加(jia)了去(qu)除(chu)(chu)污染物(wu)(wu)的(de)(de)數量。此(ci)外，通過鹽酸(suan)去(qu)除(chu)(chu)制備的(de)(de)活性炭，顯著(zhu)降低了有(you)毒氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)能力，提(ti)高(gao)了從液(ye)相中(zhong)去(qu)除(chu)(chu)雜(za)質的(de)(de)效率。