活性炭礦物質的影響

　　礦物質(zhi)(zhi)通過直接(jie)和(he)(he)物理活(huo)化(hua)的(de)褐煤獲得了一系列(lie)新的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)吸(xi)附劑，其特點是礦物質(zhi)(zhi)含(han)量高。對多孔結構發育、酸堿(jian)表面團的(de)影響以及液(ye)體(ti)和(he)(he)氣體(ti)污染(ran)物制備的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)吸(xi)附性(xing)(xing)能(neng)進行了測(ce)試。并(bing)研究以二氧化(hua)氮和(he)(he)硫化(hua)氫為(wei)代(dai)表的(de)氣體(ti)污染(ran)物的(de)物理化(hua)學(xue)和(he)(he)吸(xi)附性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)，以及以亞(ya)甲基藍和(he)(he)碘為(wei)代(dai)表的(de)液(ye)體(ti)雜質(zhi)(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣(yang)品由褐煤(mei)制成(cheng)，其特點(dian)是(shi)高灰含量18wt%。將前(qian)體(ti)(B)研磨篩分(fen)至2-4mm粒度(du)分(fen)為兩(liang)部分(fen)，并進行兩(liang)種不(bu)同的處理(li)：使(shi)用二氧(yang)(yang)化碳(BA樣(yang)品)直接激活起始(shi)煤(mei)和(2)熱解(jie)原(yuan)料，然后(hou)物理(li)激活二氧(yang)(yang)化碳(BPA樣(yang)品)。

　　前體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直接熱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)英管反應器中，前體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直接活(huo)化溫度為850℃，二氧化碳(tan)流(liu)250ml / min45分(fen)(fen)(fen)鐘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)速。氬氣流(liu)下170起始(shi)材料熱解ml / min流(liu)速。一部分(fen)(fen)(fen)前體(約(yue)155g)室(shi)溫加熱(10℃/ min)至(zhi)*終(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)700℃熱解溫度并(bing)保(bao)持30分(fen)(fen)(fen)鐘。之后，將流(liu)過反應器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體切換成二氧化碳(tan)，獲得900個碳(tan)℃，二氧化碳(tan)流(liu)250ml / min的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)速下進(jin)行物理活(huo)化45分(fen)(fen)(fen)鐘。為了檢查活(huo)性炭(tan)中礦(kuang)物質對物理化學和吸附(fu)性質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，一些活(huo)性炭(tan)使用(yong)熱濃(nong)鹽酸(D)軟化3小(xiao)時(shi)。脫礦(kuang)階段(duan)結束后，用(yong)熱蒸餾(liu)水清洗樣品，直至(zhi)不含氯(lv)離子，并(bing)在110℃干燥24小(xiao)時(shi)。

　　活(huo)性炭的結構(gou)參數(shu)

　　更多(duo)活性(xing)(xing)炭成(cheng)分(fen)(fen)數據(ju)分(fen)(fen)析表1顯示，棕煤的(de)(de)(de)直接(jie)和(he)(he)(he)兩(liang)階段活化不(bu)能(neng)有(you)效地發展表面積(ji)(ji)和(he)(he)(he)多(duo)孔(kong)(kong)結構(gou)。407和(he)(he)(he)436m 2 / g總(zong)孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)為(wei)0.34和(he)(he)(he)0.39cm 3之(zhi)間變化/G。制備材料結構(gou)參數差(cha)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)原因可能(neng)是含量很高(gao)的(de)(de)(de)無機(ji)物(wu)質，可以沉積(ji)(ji)在孔(kong)(kong)中(zhong)，防止被吸(xi)附分(fen)(fen)子進入小孔(kong)(kong)。兩(liang)種活性(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)多(duo)孔(kong)(kong)結構(gou)包括介(jie)(jie)孔(kong)(kong)比例高(gao)、總(zong)孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)低、平均(jun)孔(kong)(kong)徑相對較高(gao)、氮吸(xi)附等(deng)溫(wen)線和(he)(he)(he)孔(kong)(kong)徑分(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)別。根(gen)據(ju)IUPAC分(fen)(fen)類，獲得BA和(he)(he)(he)BPA樣品等(deng)溫(wen)線接(jie)近I型，具(ju)有(you)微孔(kong)(kong)和(he)(he)(he)介(jie)(jie)孔(kong)(kong)材料接(jie)近微孔(kong)(kong)范(fan)圍的(de)(de)(de)特(te)點。然而，廣泛的(de)(de)(de)滯后(hou)環(H4型)證明孔(kong)(kong)徑較大。從(cong)孔(kong)(kong)徑分(fen)(fen)布曲線的(de)(de)(de)過程來看(kan)，直徑范(fan)圍主(zhu)要(yao)從(cong)2到15不(bu)等(deng)nm的(de)(de)(de)介(jie)(jie)孔(kong)(kong)。

　　活(huo)性(xing)炭對(dui)二(er)氧化(hua)氮(dan)和硫(liu)化(hua)氫的(de)(de)(de)吸(xi)附能力有利于吸(xi)附酸性(xing)天然氣污染(ran)物的(de)(de)(de)主(zhu)要前提是(shi)活(huo)性(xing)炭結(jie)構中礦物質含(han)量(liang)高，堿性(xing)表面(mian)官能團數量(liang)多。根據之前的(de)(de)(de)文獻(xian)報道，這(zhe)種(zhong)污染(ran)被(bei)去除了(le)。為了(le)驗證這(zhe)一假(jia)設，所有制(zhi)備的(de)(de)(de)材料都經過了(le)四種(zhong)變(bian)體(ti)的(de)(de)(de)吸(xi)附試驗。

　　上述結果(guo)(guo)證實，礦(kuang)物(wu)(wu)質含量(liang)高(gao)的(de)褐(he)煤可成功用作廉價活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)前體，對(dui)酸性(xing)(xing)特(te)性(xing)(xing)（特(te)別(bie)是(shi)二(er)氧化(hua)氮）氣體污染物(wu)(wu)和(he)(he)亞(ya)甲基藍(lan)色和(he)(he)無機化(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)吸(xi)附能(neng)力非常好(hao)。如結果(guo)(guo)所示(shi)，NO 2和(he)(he)H 從氣體通量(liang)中(zhong)去(qu)除(chu)2的(de)有效性(xing)(xing)S首(shou)先取決(jue)于(yu)吸(xi)附條件(jian)。已經證明(ming)，吸(xi)附劑床(chuang)的(de)初步濕潤和(he)(he)蒸汽(qi)的(de)存(cun)在(zai)顯(xian)著增(zeng)加了(le)(le)去(qu)除(chu)污染物(wu)(wu)的(de)數(shu)量(liang)。此外(wai)，通過(guo)鹽酸去(qu)除(chu)制備的(de)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)，顯(xian)著降低了(le)(le)有毒氣體的(de)能(neng)力，提(ti)高(gao)了(le)(le)從液相中(zhong)去(qu)除(chu)雜質的(de)效率(lv)。