活性炭礦物質的影響

　　礦物質通過直接(jie)和(he)物理(li)活化的(de)(de)褐煤(mei)獲得了一(yi)系列新的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭吸附(fu)(fu)劑，其(qi)特點(dian)是礦物質含量高。對(dui)多孔結構(gou)發(fa)育、酸堿表(biao)面團的(de)(de)影響以及液(ye)體(ti)和(he)氣(qi)體(ti)污染物制備的(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)吸附(fu)(fu)性(xing)(xing)(xing)能進行了測試。并研究(jiu)以二氧化氮和(he)硫化氫為代表(biao)的(de)(de)氣(qi)體(ti)污染物的(de)(de)物理(li)化學和(he)吸附(fu)(fu)性(xing)(xing)(xing)質，以及以亞甲基(ji)藍和(he)碘為代表(biao)的(de)(de)液(ye)體(ti)雜質。

　　獲得煤質活性炭

　　初始(shi)樣(yang)品由褐煤制成，其特點是高灰含量18wt%。將前體(B)研(yan)磨篩分(fen)至2-4mm粒度分(fen)為兩(liang)部(bu)分(fen)，并(bing)進行(xing)兩(liang)種不同的處理：使用二氧化(hua)碳(BA樣(yang)品)直接激活起(qi)始(shi)煤和(2)熱解原(yuan)料，然后物理激活二氧化(hua)碳(BPA樣(yang)品)。

　　前(qian)體(ti)的(de)(de)直(zhi)接熱的(de)(de)石(shi)英管(guan)反(fan)應(ying)器中，前(qian)體(ti)的(de)(de)直(zhi)接活化(hua)溫(wen)度為850℃，二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)流(liu)250ml / min45分(fen)(fen)(fen)鐘的(de)(de)流(liu)速(su)。氬氣流(liu)下(xia)170起始材(cai)料(liao)熱解ml / min流(liu)速(su)。一(yi)部分(fen)(fen)(fen)前(qian)體(ti)(約(yue)155g)室溫(wen)加熱(10℃/ min)至(zhi)*終的(de)(de)700℃熱解溫(wen)度并保持30分(fen)(fen)(fen)鐘。之后，將(jiang)流(liu)過反(fan)應(ying)器的(de)(de)氣體(ti)切(qie)換成二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)，獲得900個碳(tan)℃，二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)流(liu)250ml / min的(de)(de)流(liu)速(su)下(xia)進行物理(li)活化(hua)45分(fen)(fen)(fen)鐘。為了檢查活性炭中礦(kuang)物質(zhi)對物理(li)化(hua)學和吸附(fu)性質(zhi)的(de)(de)影響(xiang)，一(yi)些活性炭使用熱濃鹽酸(D)軟化(hua)3小時。脫礦(kuang)階段結束(shu)后，用熱蒸餾水清洗樣品，直(zhi)至(zhi)不含氯(lv)離子，并在(zai)110℃干燥24小時。

　　活性(xing)炭(tan)的(de)結構參數

　　更(geng)多活(huo)性(xing)(xing)炭成分(fen)數據分(fen)析(xi)表1顯示，棕煤的(de)(de)直接(jie)和兩階段活(huo)化不(bu)能有(you)(you)效地(di)發展表面積和多孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)結構。407和436m 2 / g總(zong)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)體積為(wei)0.34和0.39cm 3之間變化/G。制備材(cai)料結構參數差的(de)(de)主要原因可(ke)(ke)能是含量(liang)很(hen)高的(de)(de)無機(ji)物質，可(ke)(ke)以沉(chen)積在(zai)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)中(zhong)，防止(zhi)被吸(xi)附分(fen)子進入小孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)。兩種活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)多孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)結構包括介(jie)(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)比(bi)例高、總(zong)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)體積低、平均孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)徑相(xiang)對(dui)較高、氮(dan)吸(xi)附等(deng)溫線(xian)和孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)徑分(fen)布(bu)， 分(fen)別。根據IUPAC分(fen)類，獲得BA和BPA樣品等(deng)溫線(xian)接(jie)近I型，具(ju)有(you)(you)微孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)和介(jie)(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)材(cai)料接(jie)近微孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)范(fan)圍的(de)(de)特(te)點。然而，廣泛的(de)(de)滯后環(H4型)證明孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)徑較大(da)。從孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)徑分(fen)布(bu)曲線(xian)的(de)(de)過(guo)程來(lai)看，直徑范(fan)圍主要從2到15不(bu)等(deng)nm的(de)(de)介(jie)(jie)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)。

　　活性炭(tan)對二氧化氮和(he)硫化氫的(de)(de)吸(xi)(xi)附能(neng)力有利于吸(xi)(xi)附酸性天(tian)然氣(qi)污(wu)染物的(de)(de)主要前提是活性炭(tan)結構中(zhong)礦物質含量高，堿性表面官能(neng)團數量多。根據之前的(de)(de)文獻報道(dao)，這種污(wu)染被去除(chu)了(le)。為了(le)驗(yan)證(zheng)這一假設，所有制備的(de)(de)材料都(dou)經過(guo)了(le)四(si)種變(bian)體的(de)(de)吸(xi)(xi)附試(shi)驗(yan)。

　　上述結(jie)果證(zheng)實，礦物(wu)(wu)質含(han)量高的(de)褐煤可(ke)成功(gong)用作廉價活(huo)性炭的(de)前體(ti)，對酸(suan)性特(te)性（特(te)別是二氧化氮）氣(qi)體(ti)污染物(wu)(wu)和(he)(he)亞甲(jia)基藍色(se)和(he)(he)無機化合物(wu)(wu)的(de)吸(xi)附(fu)能力(li)非常(chang)好。如結(jie)果所(suo)示，NO 2和(he)(he)H 從氣(qi)體(ti)通量中(zhong)去(qu)除2的(de)有(you)效性S首先取決于吸(xi)附(fu)條件。已經證(zheng)明，吸(xi)附(fu)劑床的(de)初步(bu)濕潤和(he)(he)蒸汽的(de)存在顯著(zhu)增(zeng)加了去(qu)除污染物(wu)(wu)的(de)數(shu)量。此外，通過鹽酸(suan)去(qu)除制備的(de)活(huo)性炭，顯著(zhu)降低了有(you)毒氣(qi)體(ti)的(de)能力(li)，提高了從液相中(zhong)去(qu)除雜(za)質的(de)效率。