活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)質(zhi)通(tong)過直接和物(wu)理(li)活(huo)化的(de)(de)(de)褐煤獲得了一(yi)系列新(xin)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)吸附(fu)劑，其特點(dian)是礦物(wu)質(zhi)含量高。對多孔結構發育、酸堿表(biao)面團的(de)(de)(de)影響以及液體和氣體污(wu)染物(wu)制備(bei)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)吸附(fu)性(xing)能進行了測試。并(bing)研究以二氧化氮和硫化氫為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)氣體污(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)化學和吸附(fu)性(xing)質(zhi)，以及以亞甲(jia)基藍和碘為(wei)代表(biao)的(de)(de)(de)液體雜質(zhi)。

　　獲得煤質活性炭

　　初(chu)始樣(yang)品由褐煤(mei)制成(cheng)，其特點是高(gao)灰含(han)量(liang)18wt%。將前體(B)研(yan)磨篩分至2-4mm粒度(du)分為兩(liang)部分，并進(jin)行兩(liang)種(zhong)不同的處(chu)理(li)：使用二氧化(hua)碳(BA樣(yang)品)直(zhi)接激(ji)活起始煤(mei)和(2)熱解原(yuan)料，然后(hou)物理(li)激(ji)活二氧化(hua)碳(BPA樣(yang)品)。

　　前體(ti)的(de)(de)直接熱(re)的(de)(de)石英管反應器中，前體(ti)的(de)(de)直接活化溫度為850℃，二氧(yang)化碳流(liu)(liu)(liu)250ml / min45分鐘的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。氬(ya)氣(qi)流(liu)(liu)(liu)下170起始材料熱(re)解(jie)ml / min流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)。一部分前體(ti)(約155g)室(shi)溫加熱(re)(10℃/ min)至*終的(de)(de)700℃熱(re)解(jie)溫度并保持30分鐘。之(zhi)后(hou)(hou)，將流(liu)(liu)(liu)過反應器的(de)(de)氣(qi)體(ti)切換成(cheng)二氧(yang)化碳，獲得900個碳℃，二氧(yang)化碳流(liu)(liu)(liu)250ml / min的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速(su)(su)下進行(xing)物(wu)理(li)活化45分鐘。為了檢查活性(xing)炭(tan)中礦(kuang)物(wu)質對(dui)物(wu)理(li)化學和吸(xi)附(fu)性(xing)質的(de)(de)影(ying)響(xiang)，一些(xie)活性(xing)炭(tan)使用熱(re)濃鹽酸(D)軟(ruan)化3小時。脫礦(kuang)階段結束后(hou)(hou)，用熱(re)蒸餾(liu)水清洗樣品，直至不含氯離子，并在110℃干燥24小時。

　　活(huo)性炭的結(jie)構參數

　　更多活(huo)性(xing)炭成分(fen)數據分(fen)析表1顯示，棕(zong)煤(mei)的直接和(he)兩階段活(huo)化不(bu)能(neng)有效地(di)發展表面積(ji)(ji)和(he)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構(gou)。407和(he)436m 2 / g總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體積(ji)(ji)為0.34和(he)0.39cm 3之間變化/G。制備材料(liao)結構(gou)參數差的主(zhu)要原因可能(neng)是含(han)量很高(gao)的無(wu)機物質，可以沉積(ji)(ji)在(zai)孔(kong)(kong)(kong)(kong)中，防止被(bei)吸附(fu)分(fen)子進入小孔(kong)(kong)(kong)(kong)。兩種活(huo)性(xing)炭的多孔(kong)(kong)(kong)(kong)結構(gou)包括介(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)比例高(gao)、總孔(kong)(kong)(kong)(kong)體積(ji)(ji)低、平(ping)均(jun)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)相對較高(gao)、氮吸附(fu)等溫線(xian)和(he)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)分(fen)布， 分(fen)別。根據IUPAC分(fen)類，獲得BA和(he)BPA樣品(pin)等溫線(xian)接近(jin)(jin)I型，具有微(wei)孔(kong)(kong)(kong)(kong)和(he)介(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)材料(liao)接近(jin)(jin)微(wei)孔(kong)(kong)(kong)(kong)范圍的特點。然而，廣泛(fan)的滯后環(H4型)證明孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)較大。從(cong)孔(kong)(kong)(kong)(kong)徑(jing)分(fen)布曲線(xian)的過程來看，直徑(jing)范圍主(zhu)要從(cong)2到15不(bu)等nm的介(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)。

　　活性炭(tan)對(dui)二氧化氮和硫化氫的吸附(fu)(fu)能(neng)力有利于吸附(fu)(fu)酸性天(tian)然氣(qi)污染(ran)物的主(zhu)要前提是活性炭(tan)結(jie)構中礦(kuang)物質含量(liang)(liang)高，堿(jian)性表(biao)面(mian)官(guan)能(neng)團(tuan)數量(liang)(liang)多(duo)。根(gen)據之前的文獻(xian)報道，這種(zhong)污染(ran)被去除(chu)了(le)。為了(le)驗證這一(yi)假(jia)設，所(suo)有制備的材(cai)料(liao)都經過了(le)四(si)種(zhong)變體的吸附(fu)(fu)試(shi)驗。

　　上述結(jie)果證(zheng)實，礦物質含量(liang)高(gao)的(de)(de)褐煤可成功用作廉價活性(xing)炭的(de)(de)前體(ti)，對酸(suan)性(xing)特性(xing)（特別是(shi)二氧(yang)化氮）氣體(ti)污染物和亞甲基藍色(se)和無機(ji)化合物的(de)(de)吸附(fu)能力非常好。如結(jie)果所示，NO 2和H 從氣體(ti)通量(liang)中去(qu)除2的(de)(de)有效(xiao)性(xing)S首(shou)先取決于吸附(fu)條件(jian)。已經證(zheng)明，吸附(fu)劑床的(de)(de)初步(bu)濕潤和蒸(zheng)汽的(de)(de)存在顯著(zhu)增加了(le)(le)(le)去(qu)除污染物的(de)(de)數量(liang)。此(ci)外，通過鹽酸(suan)去(qu)除制(zhi)備的(de)(de)活性(xing)炭，顯著(zhu)降低了(le)(le)(le)有毒氣體(ti)的(de)(de)能力，提高(gao)了(le)(le)(le)從液相中去(qu)除雜(za)質的(de)(de)效(xiao)率。