活性炭礦物質的影響

　　礦物質(zhi)通過直接和(he)物理活化的(de)褐煤獲得了一系列新的(de)活性(xing)炭吸附劑，其特點是(shi)礦物質(zhi)含(han)量高。對多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)發育(yu)、酸堿表(biao)面團的(de)影響(xiang)以及液(ye)體(ti)和(he)氣體(ti)污(wu)染物制備的(de)活性(xing)炭的(de)吸附性(xing)能進行了測(ce)試(shi)。并(bing)研究以二氧化氮和(he)硫化氫為(wei)代(dai)表(biao)的(de)氣體(ti)污(wu)染物的(de)物理化學和(he)吸附性(xing)質(zhi)，以及以亞甲基藍和(he)碘為(wei)代(dai)表(biao)的(de)液(ye)體(ti)雜質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始樣(yang)品由褐煤制成(cheng)，其特點是(shi)高灰含(han)量18wt%。將前體(B)研磨(mo)篩(shai)分至2-4mm粒度分為兩部分，并進行兩種不(bu)同的處理(li)：使用二氧化(hua)碳(BA樣(yang)品)直接激(ji)活起始煤和(2)熱解原料，然后物理(li)激(ji)活二氧化(hua)碳(BPA樣(yang)品)。

　　前體的直(zhi)接(jie)(jie)熱(re)(re)的石英(ying)管反應器(qi)中，前體的直(zhi)接(jie)(jie)活化(hua)(hua)溫(wen)度(du)為850℃，二氧化(hua)(hua)碳(tan)流(liu)250ml / min45分(fen)鐘(zhong)的流(liu)速(su)(su)。氬氣流(liu)下170起始材料熱(re)(re)解ml / min流(liu)速(su)(su)。一部分(fen)前體(約155g)室溫(wen)加熱(re)(re)(10℃/ min)至(zhi)*終的700℃熱(re)(re)解溫(wen)度(du)并(bing)保持30分(fen)鐘(zhong)。之后，將流(liu)過反應器(qi)的氣體切(qie)換(huan)成二氧化(hua)(hua)碳(tan)，獲得900個(ge)碳(tan)℃，二氧化(hua)(hua)碳(tan)流(liu)250ml / min的流(liu)速(su)(su)下進行物(wu)理(li)活化(hua)(hua)45分(fen)鐘(zhong)。為了檢查(cha)活性炭中礦物(wu)質對物(wu)理(li)化(hua)(hua)學(xue)和吸(xi)附性質的影響(xiang)，一些活性炭使用(yong)熱(re)(re)濃鹽酸(D)軟化(hua)(hua)3小時。脫(tuo)礦階段結束后，用(yong)熱(re)(re)蒸餾水(shui)清洗樣品，直(zhi)至(zhi)不含氯離子，并(bing)在110℃干燥24小時。

　　活性炭的結構參數

　　更多(duo)活性炭(tan)成分(fen)數據分(fen)析表(biao)1顯示(shi)，棕煤的(de)(de)直接(jie)和(he)(he)兩階(jie)段活化不(bu)能有(you)效地(di)發展表(biao)面(mian)積(ji)和(he)(he)多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)。407和(he)(he)436m 2 / g總(zong)孔(kong)體(ti)積(ji)為0.34和(he)(he)0.39cm 3之間變(bian)化/G。制備材料結(jie)構(gou)參(can)數差(cha)的(de)(de)主要原因可能是含量很高(gao)的(de)(de)無(wu)機物(wu)質，可以沉積(ji)在(zai)孔(kong)中，防止(zhi)被吸附分(fen)子進(jin)入小孔(kong)。兩種(zhong)活性炭(tan)的(de)(de)多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)包括(kuo)介孔(kong)比(bi)例高(gao)、總(zong)孔(kong)體(ti)積(ji)低、平均(jun)孔(kong)徑(jing)相對較(jiao)高(gao)、氮吸附等(deng)溫線和(he)(he)孔(kong)徑(jing)分(fen)布， 分(fen)別。根據IUPAC分(fen)類，獲得BA和(he)(he)BPA樣品等(deng)溫線接(jie)近I型(xing)，具有(you)微孔(kong)和(he)(he)介孔(kong)材料接(jie)近微孔(kong)范圍(wei)的(de)(de)特點。然而(er)，廣泛(fan)的(de)(de)滯后環(H4型(xing))證明孔(kong)徑(jing)較(jiao)大。從孔(kong)徑(jing)分(fen)布曲線的(de)(de)過程(cheng)來看，直徑(jing)范圍(wei)主要從2到15不(bu)等(deng)nm的(de)(de)介孔(kong)。

　　活(huo)性(xing)炭對(dui)二氧化(hua)氮(dan)和硫(liu)化(hua)氫的(de)吸(xi)(xi)附能力(li)有(you)利于吸(xi)(xi)附酸(suan)性(xing)天然氣污染物(wu)的(de)主要(yao)前(qian)提是活(huo)性(xing)炭結構中礦物(wu)質(zhi)含量(liang)高，堿性(xing)表面官能團數量(liang)多。根據之前(qian)的(de)文獻(xian)報道，這種污染被去(qu)除了。為了驗(yan)證這一(yi)假設，所有(you)制(zhi)備的(de)材料(liao)都經過(guo)了四種變體的(de)吸(xi)(xi)附試驗(yan)。

　　上述(shu)結果證實，礦(kuang)物(wu)質含(han)量(liang)(liang)高的(de)(de)(de)(de)褐煤可成功(gong)用作廉價活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)前體，對(dui)酸性(xing)特性(xing)（特別是二氧化氮）氣體污染物(wu)和(he)亞(ya)甲基藍色和(he)無機化合物(wu)的(de)(de)(de)(de)吸附能力(li)非常好。如結果所示，NO 2和(he)H 從氣體通量(liang)(liang)中去(qu)(qu)除2的(de)(de)(de)(de)有效性(xing)S首(shou)先取決于吸附條件。已經證明(ming)，吸附劑床的(de)(de)(de)(de)初步濕(shi)潤和(he)蒸汽的(de)(de)(de)(de)存在顯著增加了(le)去(qu)(qu)除污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)。此外，通過(guo)鹽(yan)酸去(qu)(qu)除制備的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭，顯著降低了(le)有毒氣體的(de)(de)(de)(de)能力(li)，提高了(le)從液相中去(qu)(qu)除雜(za)質的(de)(de)(de)(de)效率。