活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)質(zhi)(zhi)通過直接和物(wu)理活化(hua)的褐煤獲得了一系列(lie)新的活性(xing)炭(tan)(tan)吸(xi)(xi)附(fu)劑，其特點是礦物(wu)質(zhi)(zhi)含量高。對(dui)多孔結構發育、酸堿表面團的影響(xiang)以(yi)及液(ye)體和氣體污(wu)染物(wu)制備的活性(xing)炭(tan)(tan)的吸(xi)(xi)附(fu)性(xing)能進行了測試。并研究以(yi)二氧化(hua)氮和硫化(hua)氫為代(dai)表的氣體污(wu)染物(wu)的物(wu)理化(hua)學和吸(xi)(xi)附(fu)性(xing)質(zhi)(zhi)，以(yi)及以(yi)亞甲基藍和碘為代(dai)表的液(ye)體雜質(zhi)(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣品由(you)褐煤(mei)制成，其特點(dian)是(shi)高灰含量(liang)18wt%。將前(qian)體(B)研磨篩分(fen)至2-4mm粒度(du)分(fen)為兩(liang)部分(fen)，并進行(xing)兩(liang)種(zhong)不同(tong)的處理(li)：使用(yong)二氧化碳(tan)(BA樣品)直接激(ji)活(huo)起(qi)始(shi)煤(mei)和(2)熱解(jie)原(yuan)料，然(ran)后物理(li)激(ji)活(huo)二氧化碳(tan)(BPA樣品)。

　　前體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)直接熱(re)(re)的(de)(de)(de)石英管反(fan)(fan)應器中(zhong)，前體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)直接活(huo)化(hua)溫度為850℃，二氧(yang)化(hua)碳流(liu)250ml / min45分(fen)鐘(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)流(liu)速。氬氣流(liu)下170起始材料熱(re)(re)解(jie)(jie)ml / min流(liu)速。一部(bu)分(fen)前體(ti)(ti)(ti)(約155g)室溫加熱(re)(re)(10℃/ min)至*終的(de)(de)(de)700℃熱(re)(re)解(jie)(jie)溫度并保持(chi)30分(fen)鐘(zhong)(zhong)。之后，將流(liu)過反(fan)(fan)應器的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)切換成二氧(yang)化(hua)碳，獲(huo)得900個碳℃，二氧(yang)化(hua)碳流(liu)250ml / min的(de)(de)(de)流(liu)速下進行物理活(huo)化(hua)45分(fen)鐘(zhong)(zhong)。為了檢查(cha)活(huo)性(xing)炭中(zhong)礦(kuang)物質對物理化(hua)學和吸附性(xing)質的(de)(de)(de)影響，一些活(huo)性(xing)炭使用熱(re)(re)濃鹽酸(D)軟化(hua)3小時。脫礦(kuang)階(jie)段結束后，用熱(re)(re)蒸(zheng)餾水清(qing)洗樣(yang)品(pin)，直至不含氯離子，并在110℃干(gan)燥24小時。

　　活性炭的結構參數

　　更(geng)多(duo)活(huo)性(xing)炭成分(fen)(fen)(fen)數據分(fen)(fen)(fen)析(xi)表1顯(xian)示，棕煤的(de)(de)(de)直(zhi)接(jie)和兩(liang)階段活(huo)化(hua)不能(neng)有效地發展表面積和多(duo)孔結構。407和436m 2 / g總孔體(ti)積為0.34和0.39cm 3之間變化(hua)/G。制(zhi)備材料結構參數差的(de)(de)(de)主(zhu)要原(yuan)因可(ke)(ke)能(neng)是含量很高(gao)的(de)(de)(de)無機物質，可(ke)(ke)以沉積在孔中，防止(zhi)被(bei)吸(xi)附分(fen)(fen)(fen)子進(jin)入(ru)小孔。兩(liang)種活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)多(duo)孔結構包(bao)括介(jie)孔比例高(gao)、總孔體(ti)積低(di)、平均孔徑(jing)相對較高(gao)、氮吸(xi)附等溫(wen)(wen)線和孔徑(jing)分(fen)(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)(fen)別。根據IUPAC分(fen)(fen)(fen)類，獲得BA和BPA樣品等溫(wen)(wen)線接(jie)近(jin)I型，具(ju)有微(wei)孔和介(jie)孔材料接(jie)近(jin)微(wei)孔范圍的(de)(de)(de)特點。然而，廣泛的(de)(de)(de)滯后(hou)環(huan)(H4型)證明孔徑(jing)較大(da)。從(cong)孔徑(jing)分(fen)(fen)(fen)布曲線的(de)(de)(de)過程來看，直(zhi)徑(jing)范圍主(zhu)要從(cong)2到15不等nm的(de)(de)(de)介(jie)孔。

　　活性(xing)炭對二氧化氮和硫化氫(qing)的吸附(fu)(fu)能力(li)有利(li)于吸附(fu)(fu)酸性(xing)天然氣污(wu)染物的主要前提是活性(xing)炭結構中礦物質含量高(gao)，堿性(xing)表面官能團數量多。根據(ju)之前的文(wen)獻報道，這種污(wu)染被去除了。為(wei)了驗證(zheng)這一假設，所有制備(bei)的材(cai)料都經過了四種變體的吸附(fu)(fu)試驗。

　　上述結(jie)果(guo)證(zheng)實(shi)，礦物(wu)(wu)(wu)質(zhi)含(han)量(liang)高的(de)(de)褐(he)煤可成功用作廉價活性(xing)炭(tan)的(de)(de)前(qian)體，對酸(suan)性(xing)特(te)性(xing)（特(te)別是二氧化(hua)氮）氣(qi)體污(wu)染物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)亞甲基藍色和(he)(he)無(wu)機化(hua)合物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力非常好。如結(jie)果(guo)所示，NO 2和(he)(he)H 從(cong)氣(qi)體通量(liang)中去(qu)除(chu)2的(de)(de)有(you)效性(xing)S首先取決于吸(xi)附(fu)(fu)條件。已經證(zheng)明，吸(xi)附(fu)(fu)劑床的(de)(de)初步濕潤和(he)(he)蒸汽(qi)的(de)(de)存在顯著增加(jia)了去(qu)除(chu)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)數量(liang)。此外(wai)，通過(guo)鹽(yan)酸(suan)去(qu)除(chu)制(zhi)備(bei)的(de)(de)活性(xing)炭(tan)，顯著降低了有(you)毒氣(qi)體的(de)(de)能力，提高了從(cong)液相中去(qu)除(chu)雜質(zhi)的(de)(de)效率。