活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)(wu)質(zhi)通過直接和(he)物(wu)(wu)理活(huo)化(hua)的(de)(de)褐(he)煤(mei)獲得(de)了一系(xi)列(lie)新的(de)(de)活(huo)性炭(tan)吸附劑(ji)，其特點是礦物(wu)(wu)質(zhi)含量(liang)高。對多(duo)孔結構發(fa)育、酸堿表(biao)面團的(de)(de)影響以及液體(ti)和(he)氣體(ti)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)制備的(de)(de)活(huo)性炭(tan)的(de)(de)吸附性能(neng)進行了測試。并研究以二氧(yang)化(hua)氮和(he)硫化(hua)氫為代表(biao)的(de)(de)氣體(ti)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)的(de)(de)物(wu)(wu)理化(hua)學(xue)和(he)吸附性質(zhi)，以及以亞(ya)甲(jia)基藍和(he)碘(dian)為代表(biao)的(de)(de)液體(ti)雜質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始樣(yang)品由(you)褐煤(mei)制(zhi)成(cheng)，其特點是高灰含(han)量18wt%。將前(qian)體(B)研磨篩分(fen)至(zhi)2-4mm粒度(du)分(fen)為兩(liang)部分(fen)，并進(jin)行(xing)兩(liang)種不同的處理：使用二氧(yang)化碳(tan)(tan)(BA樣(yang)品)直接激活起始煤(mei)和(he)(2)熱解(jie)原料，然(ran)后物理激活二氧(yang)化碳(tan)(tan)(BPA樣(yang)品)。

　　前體(ti)的(de)(de)(de)直接熱(re)的(de)(de)(de)石英(ying)管反應(ying)器中(zhong)，前體(ti)的(de)(de)(de)直接活(huo)(huo)化(hua)溫(wen)(wen)度為850℃，二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)流(liu)250ml / min45分(fen)(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)流(liu)速(su)。氬氣(qi)流(liu)下170起始材料熱(re)解ml / min流(liu)速(su)。一部分(fen)(fen)(fen)(fen)前體(ti)(約155g)室溫(wen)(wen)加熱(re)(10℃/ min)至*終的(de)(de)(de)700℃熱(re)解溫(wen)(wen)度并保(bao)持30分(fen)(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)。之后，將(jiang)流(liu)過反應(ying)器的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)切換成二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)，獲(huo)得(de)900個碳(tan)(tan)℃，二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)流(liu)250ml / min的(de)(de)(de)流(liu)速(su)下進行物(wu)(wu)理活(huo)(huo)化(hua)45分(fen)(fen)(fen)(fen)鐘(zhong)(zhong)。為了檢(jian)查活(huo)(huo)性(xing)炭中(zhong)礦(kuang)物(wu)(wu)質對物(wu)(wu)理化(hua)學和吸附性(xing)質的(de)(de)(de)影響，一些(xie)活(huo)(huo)性(xing)炭使(shi)用(yong)熱(re)濃鹽酸(D)軟(ruan)化(hua)3小(xiao)時。脫(tuo)礦(kuang)階(jie)段(duan)結束(shu)后，用(yong)熱(re)蒸餾水清洗樣品(pin)，直至不含氯離子，并在110℃干燥(zao)24小(xiao)時。

　　活性炭的結構參數(shu)

　　更多(duo)活性炭(tan)成分(fen)數據(ju)分(fen)析(xi)表1顯示，棕煤的直接和(he)兩階段活化(hua)(hua)不能有效地(di)發展(zhan)表面積(ji)(ji)和(he)多(duo)孔(kong)(kong)結(jie)構。407和(he)436m 2 / g總(zong)孔(kong)(kong)體(ti)積(ji)(ji)為0.34和(he)0.39cm 3之間變化(hua)(hua)/G。制(zhi)備材料結(jie)構參數差的主(zhu)要(yao)(yao)原因可能是含量很高(gao)的無(wu)機物質，可以沉積(ji)(ji)在(zai)孔(kong)(kong)中，防(fang)止被吸附(fu)分(fen)子進入(ru)小孔(kong)(kong)。兩種活性炭(tan)的多(duo)孔(kong)(kong)結(jie)構包括(kuo)介孔(kong)(kong)比例高(gao)、總(zong)孔(kong)(kong)體(ti)積(ji)(ji)低、平均孔(kong)(kong)徑(jing)相對較(jiao)高(gao)、氮(dan)吸附(fu)等溫線(xian)(xian)和(he)孔(kong)(kong)徑(jing)分(fen)布， 分(fen)別。根據(ju)IUPAC分(fen)類，獲得BA和(he)BPA樣品(pin)等溫線(xian)(xian)接近(jin)I型，具(ju)有微孔(kong)(kong)和(he)介孔(kong)(kong)材料接近(jin)微孔(kong)(kong)范圍(wei)的特點。然而，廣泛(fan)的滯后環(H4型)證明孔(kong)(kong)徑(jing)較(jiao)大。從孔(kong)(kong)徑(jing)分(fen)布曲線(xian)(xian)的過程來看，直徑(jing)范圍(wei)主(zhu)要(yao)(yao)從2到15不等nm的介孔(kong)(kong)。

　　活(huo)性炭對(dui)二氧化氮和硫化氫的(de)(de)(de)吸(xi)附能(neng)力(li)有利于吸(xi)附酸(suan)性天然氣污染物(wu)的(de)(de)(de)主要前提是活(huo)性炭結(jie)構中礦物(wu)質(zhi)含量(liang)高，堿性表面官能(neng)團數(shu)量(liang)多。根據之(zhi)前的(de)(de)(de)文獻報(bao)道，這(zhe)種(zhong)污染被去除(chu)了(le)。為(wei)了(le)驗(yan)(yan)證這(zhe)一假設，所有制備的(de)(de)(de)材料都經過了(le)四種(zhong)變體的(de)(de)(de)吸(xi)附試驗(yan)(yan)。

　　上(shang)述結(jie)(jie)果證實(shi)，礦物(wu)(wu)(wu)質(zhi)含(han)量(liang)高(gao)的(de)(de)(de)褐煤可成功用作廉價(jia)活性炭(tan)的(de)(de)(de)前體，對酸性特(te)性（特(te)別是二氧(yang)化氮）氣(qi)體污染物(wu)(wu)(wu)和亞甲基(ji)藍色和無機(ji)化合(he)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)吸(xi)附能(neng)力非(fei)常好(hao)。如(ru)結(jie)(jie)果所示，NO 2和H 從(cong)氣(qi)體通量(liang)中(zhong)去(qu)除2的(de)(de)(de)有(you)(you)效性S首(shou)先取決于吸(xi)附條件(jian)。已經證明(ming)，吸(xi)附劑床的(de)(de)(de)初(chu)步濕潤和蒸汽(qi)的(de)(de)(de)存(cun)在顯(xian)著增加(jia)了去(qu)除污染物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)數量(liang)。此外，通過鹽酸去(qu)除制備的(de)(de)(de)活性炭(tan)，顯(xian)著降低了有(you)(you)毒(du)氣(qi)體的(de)(de)(de)能(neng)力，提高(gao)了從(cong)液相中(zhong)去(qu)除雜質(zhi)的(de)(de)(de)效率(lv)。