活性炭礦物質的影響

　　礦物質通過(guo)直(zhi)接和(he)物理活化的(de)(de)褐煤獲得了一系列新的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭吸附劑，其特點是礦物質含量(liang)高。對(dui)多孔結(jie)構(gou)發育、酸堿(jian)表(biao)面團的(de)(de)影響以(yi)及液體(ti)和(he)氣體(ti)污(wu)(wu)染物制備的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)吸附性(xing)(xing)(xing)能進行了測試。并(bing)研究(jiu)以(yi)二氧化氮和(he)硫化氫為代(dai)表(biao)的(de)(de)氣體(ti)污(wu)(wu)染物的(de)(de)物理化學和(he)吸附性(xing)(xing)(xing)質，以(yi)及以(yi)亞甲基藍和(he)碘為代(dai)表(biao)的(de)(de)液體(ti)雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初(chu)始樣(yang)品由褐煤制(zhi)成，其特點是高灰含量(liang)18wt%。將(jiang)前(qian)體(B)研磨篩分(fen)至2-4mm粒度分(fen)為兩(liang)部分(fen)，并(bing)進行兩(liang)種不同(tong)的處理：使用二(er)氧化(hua)碳(tan)(BA樣(yang)品)直(zhi)接激(ji)活起(qi)始煤和(2)熱解原(yuan)料，然后物(wu)理激(ji)活二(er)氧化(hua)碳(tan)(BPA樣(yang)品)。

　　前(qian)體(ti)(ti)的(de)(de)直(zhi)接熱(re)(re)的(de)(de)石英管反(fan)應器(qi)中(zhong)，前(qian)體(ti)(ti)的(de)(de)直(zhi)接活(huo)化(hua)溫度(du)為(wei)850℃，二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)流(liu)250ml / min45分(fen)(fen)鐘的(de)(de)流(liu)速(su)。氬氣流(liu)下170起始材料熱(re)(re)解(jie)ml / min流(liu)速(su)。一部分(fen)(fen)前(qian)體(ti)(ti)(約155g)室溫加熱(re)(re)(10℃/ min)至(zhi)*終的(de)(de)700℃熱(re)(re)解(jie)溫度(du)并(bing)保持30分(fen)(fen)鐘。之后，將流(liu)過反(fan)應器(qi)的(de)(de)氣體(ti)(ti)切換成二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)，獲得900個碳(tan)(tan)℃，二氧(yang)化(hua)碳(tan)(tan)流(liu)250ml / min的(de)(de)流(liu)速(su)下進行物理活(huo)化(hua)45分(fen)(fen)鐘。為(wei)了檢查活(huo)性(xing)(xing)炭中(zhong)礦物質對物理化(hua)學和(he)吸(xi)附性(xing)(xing)質的(de)(de)影響，一些(xie)活(huo)性(xing)(xing)炭使用熱(re)(re)濃鹽酸(suan)(D)軟(ruan)化(hua)3小時(shi)。脫礦階段(duan)結束后，用熱(re)(re)蒸餾水清洗樣品，直(zhi)至(zhi)不含氯離子，并(bing)在110℃干燥24小時(shi)。

　　活性炭的結構參數

　　更多活性炭成分(fen)(fen)數據(ju)分(fen)(fen)析表1顯示(shi)，棕煤的(de)(de)直接(jie)(jie)和(he)兩階(jie)段活化不(bu)能(neng)有效地(di)發展表面(mian)積(ji)和(he)多孔(kong)(kong)(kong)結(jie)構(gou)。407和(he)436m 2 / g總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體積(ji)為0.34和(he)0.39cm 3之(zhi)間變(bian)化/G。制(zhi)備(bei)材料結(jie)構(gou)參數差的(de)(de)主要(yao)原因可(ke)能(neng)是含量很(hen)高的(de)(de)無機物質，可(ke)以沉積(ji)在孔(kong)(kong)(kong)中(zhong)，防(fang)止被吸(xi)附(fu)(fu)分(fen)(fen)子進入小孔(kong)(kong)(kong)。兩種活性炭的(de)(de)多孔(kong)(kong)(kong)結(jie)構(gou)包括介孔(kong)(kong)(kong)比例(li)高、總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體積(ji)低、平(ping)均(jun)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)相對較高、氮吸(xi)附(fu)(fu)等溫線和(he)孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)分(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)別。根據(ju)IUPAC分(fen)(fen)類，獲得(de)BA和(he)BPA樣品等溫線接(jie)(jie)近I型，具有微孔(kong)(kong)(kong)和(he)介孔(kong)(kong)(kong)材料接(jie)(jie)近微孔(kong)(kong)(kong)范圍的(de)(de)特(te)點。然(ran)而，廣泛(fan)的(de)(de)滯后環(huan)(H4型)證明孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)較大(da)。從孔(kong)(kong)(kong)徑(jing)(jing)分(fen)(fen)布曲線的(de)(de)過程來看(kan)，直徑(jing)(jing)范圍主要(yao)從2到15不(bu)等nm的(de)(de)介孔(kong)(kong)(kong)。

　　活性炭對(dui)二氧化氮和硫化氫(qing)的吸(xi)附能力有利于吸(xi)附酸性天然氣污(wu)染(ran)(ran)物的主(zhu)要前提是活性炭結構中礦(kuang)物質(zhi)含量高，堿性表面(mian)官能團數(shu)量多(duo)。根據之前的文獻報道，這種污(wu)染(ran)(ran)被去除(chu)了(le)。為了(le)驗(yan)證這一(yi)假設，所(suo)有制(zhi)備的材(cai)料(liao)都經過了(le)四種變(bian)體的吸(xi)附試(shi)驗(yan)。

　　上述結(jie)(jie)果證實，礦(kuang)物質含量(liang)高的(de)(de)(de)褐煤(mei)可成功用作廉價活性炭的(de)(de)(de)前體(ti)，對酸性特性（特別是(shi)二氧化氮(dan)）氣體(ti)污(wu)染(ran)物和(he)亞甲基藍色和(he)無機化合物的(de)(de)(de)吸(xi)附能(neng)力(li)(li)非常好。如結(jie)(jie)果所示，NO 2和(he)H 從(cong)氣體(ti)通量(liang)中去除2的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)性S首先(xian)取決(jue)于吸(xi)附條件(jian)。已經(jing)證明，吸(xi)附劑床的(de)(de)(de)初步(bu)濕潤和(he)蒸汽的(de)(de)(de)存在(zai)顯(xian)著增加了(le)去除污(wu)染(ran)物的(de)(de)(de)數(shu)量(liang)。此外，通過鹽(yan)酸去除制備的(de)(de)(de)活性炭，顯(xian)著降低了(le)有(you)毒(du)氣體(ti)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)，提(ti)高了(le)從(cong)液相中去除雜質的(de)(de)(de)效(xiao)率(lv)。