活性炭礦物質的影響

　　礦(kuang)物(wu)(wu)質(zhi)通過(guo)直接(jie)和(he)物(wu)(wu)理(li)活化的(de)褐煤獲得了(le)一(yi)系列新的(de)活性炭吸附(fu)劑，其特(te)點是礦(kuang)物(wu)(wu)質(zhi)含量高。對多孔(kong)結(jie)構發(fa)育、酸堿表(biao)面團(tuan)的(de)影響以及(ji)液體和(he)氣體污染(ran)物(wu)(wu)制備(bei)的(de)活性炭的(de)吸附(fu)性能(neng)進行了(le)測試。并研究(jiu)以二氧化氮和(he)硫化氫為代表(biao)的(de)氣體污染(ran)物(wu)(wu)的(de)物(wu)(wu)理(li)化學和(he)吸附(fu)性質(zhi)，以及(ji)以亞甲基(ji)藍和(he)碘(dian)為代表(biao)的(de)液體雜質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣品(pin)(pin)由褐(he)煤制(zhi)成(cheng)，其特點是(shi)高灰含量18wt%。將前體(B)研磨篩分至2-4mm粒度分為兩(liang)(liang)部(bu)分，并進行兩(liang)(liang)種不同的處理：使用二氧(yang)化碳(BA樣品(pin)(pin))直(zhi)接激(ji)活(huo)起始(shi)煤和(2)熱解原料，然后物理激(ji)活(huo)二氧(yang)化碳(BPA樣品(pin)(pin))。

　　前體(ti)的(de)(de)(de)直(zhi)接熱(re)的(de)(de)(de)石英管反(fan)應器中，前體(ti)的(de)(de)(de)直(zhi)接活化溫(wen)度為850℃，二氧化碳(tan)(tan)(tan)流(liu)250ml / min45分鐘(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)流(liu)速。氬氣(qi)流(liu)下170起始材料熱(re)解ml / min流(liu)速。一部分前體(ti)(約155g)室溫(wen)加熱(re)(10℃/ min)至*終的(de)(de)(de)700℃熱(re)解溫(wen)度并保持(chi)30分鐘(zhong)(zhong)(zhong)。之后，將流(liu)過(guo)反(fan)應器的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)切換成二氧化碳(tan)(tan)(tan)，獲(huo)得900個碳(tan)(tan)(tan)℃，二氧化碳(tan)(tan)(tan)流(liu)250ml / min的(de)(de)(de)流(liu)速下進行物(wu)理(li)活化45分鐘(zhong)(zhong)(zhong)。為了檢查(cha)活性(xing)炭中礦物(wu)質(zhi)(zhi)對物(wu)理(li)化學(xue)和(he)吸附性(xing)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)影(ying)響，一些活性(xing)炭使用(yong)熱(re)濃鹽酸(D)軟(ruan)化3小時。脫礦階(jie)段結束后，用(yong)熱(re)蒸餾水(shui)清洗樣品，直(zhi)至不含(han)氯(lv)離子，并在110℃干燥(zao)24小時。

　　活(huo)性炭的結構參(can)數(shu)

　　更多(duo)活性(xing)炭成(cheng)分(fen)(fen)數據分(fen)(fen)析(xi)表1顯示，棕煤的(de)(de)直接(jie)(jie)和(he)(he)(he)兩(liang)階段活化不能有效地發展表面(mian)積(ji)和(he)(he)(he)多(duo)孔(kong)(kong)結(jie)構(gou)(gou)。407和(he)(he)(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)體(ti)積(ji)為0.34和(he)(he)(he)0.39cm 3之間變(bian)化/G。制備(bei)材料結(jie)構(gou)(gou)參數差的(de)(de)主要原因(yin)可能是含量很(hen)高(gao)(gao)的(de)(de)無機物(wu)質(zhi)，可以沉積(ji)在孔(kong)(kong)中，防止被吸附分(fen)(fen)子進入(ru)小(xiao)孔(kong)(kong)。兩(liang)種活性(xing)炭的(de)(de)多(duo)孔(kong)(kong)結(jie)構(gou)(gou)包(bao)括介孔(kong)(kong)比例高(gao)(gao)、總孔(kong)(kong)體(ti)積(ji)低、平均孔(kong)(kong)徑(jing)相(xiang)對較高(gao)(gao)、氮吸附等(deng)溫線(xian)和(he)(he)(he)孔(kong)(kong)徑(jing)分(fen)(fen)布(bu)， 分(fen)(fen)別。根據IUPAC分(fen)(fen)類，獲得BA和(he)(he)(he)BPA樣品(pin)等(deng)溫線(xian)接(jie)(jie)近I型，具有微孔(kong)(kong)和(he)(he)(he)介孔(kong)(kong)材料接(jie)(jie)近微孔(kong)(kong)范圍的(de)(de)特(te)點。然而，廣(guang)泛的(de)(de)滯(zhi)后環(huan)(H4型)證(zheng)明孔(kong)(kong)徑(jing)較大(da)。從孔(kong)(kong)徑(jing)分(fen)(fen)布(bu)曲線(xian)的(de)(de)過程來看，直徑(jing)范圍主要從2到15不等(deng)nm的(de)(de)介孔(kong)(kong)。

　　活性(xing)(xing)炭對二氧化(hua)氮和(he)硫化(hua)氫的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能力有利(li)于吸(xi)附(fu)酸性(xing)(xing)天然氣污染(ran)物的(de)(de)(de)主(zhu)要前提是活性(xing)(xing)炭結(jie)構中礦物質(zhi)含量(liang)高，堿性(xing)(xing)表(biao)面官能團數量(liang)多。根據之前的(de)(de)(de)文獻報道，這(zhe)種污染(ran)被去除(chu)了。為了驗證這(zhe)一假設，所有制備的(de)(de)(de)材料都(dou)經過了四種變體(ti)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)試驗。

　　上述結(jie)果證實，礦物質(zhi)含量高的(de)(de)(de)(de)(de)褐煤可成(cheng)功用(yong)作廉(lian)價活性(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)(de)前體，對(dui)酸性(xing)(xing)特性(xing)(xing)（特別是二(er)氧化(hua)氮）氣(qi)體污染物和亞甲基藍色(se)和無機(ji)化(hua)合物的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附能力非(fei)常好。如(ru)結(jie)果所(suo)示(shi)，NO 2和H 從氣(qi)體通量中(zhong)去(qu)除2的(de)(de)(de)(de)(de)有(you)效(xiao)性(xing)(xing)S首先取決于(yu)吸(xi)附條件(jian)。已經證明，吸(xi)附劑(ji)床的(de)(de)(de)(de)(de)初步濕(shi)潤和蒸汽的(de)(de)(de)(de)(de)存在顯(xian)著增加了(le)去(qu)除污染物的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量。此外，通過鹽酸去(qu)除制備的(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)炭，顯(xian)著降低了(le)有(you)毒氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)能力，提(ti)高了(le)從液(ye)相中(zhong)去(qu)除雜質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)率。