活性炭礦物質的影響

　　礦物(wu)質通過直接和(he)(he)物(wu)理(li)活化的(de)褐煤獲得了(le)一(yi)系列新的(de)活性(xing)(xing)炭吸(xi)附劑，其(qi)特(te)點是礦物(wu)質含量高。對多(duo)孔結構發育、酸堿表(biao)面團的(de)影響以(yi)及(ji)液體(ti)和(he)(he)氣體(ti)污染物(wu)制(zhi)備的(de)活性(xing)(xing)炭的(de)吸(xi)附性(xing)(xing)能進(jin)行了(le)測(ce)試。并研究以(yi)二氧化氮和(he)(he)硫化氫為(wei)代(dai)表(biao)的(de)氣體(ti)污染物(wu)的(de)物(wu)理(li)化學和(he)(he)吸(xi)附性(xing)(xing)質，以(yi)及(ji)以(yi)亞甲基藍和(he)(he)碘為(wei)代(dai)表(biao)的(de)液體(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(gao)灰含量18wt%。將前體(B)研(yan)磨篩(shai)分(fen)至2-4mm粒度分(fen)為(wei)兩(liang)部分(fen)，并(bing)進(jin)行兩(liang)種不同(tong)的處(chu)理：使用二氧化碳(BA樣(yang)品)直接激活(huo)起始(shi)煤和(2)熱解原料(liao)，然后(hou)物(wu)理激活(huo)二氧化碳(BPA樣(yang)品)。

　　前(qian)(qian)體(ti)的(de)(de)直(zhi)接(jie)(jie)熱(re)的(de)(de)石英管反應(ying)器(qi)中(zhong)，前(qian)(qian)體(ti)的(de)(de)直(zhi)接(jie)(jie)活(huo)化(hua)溫度為850℃，二(er)氧(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)250ml / min45分(fen)(fen)鐘的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速。氬氣(qi)流(liu)(liu)(liu)下170起始材料熱(re)解ml / min流(liu)(liu)(liu)速。一(yi)部分(fen)(fen)前(qian)(qian)體(ti)(約(yue)155g)室溫加熱(re)(10℃/ min)至(zhi)*終的(de)(de)700℃熱(re)解溫度并(bing)保(bao)持(chi)30分(fen)(fen)鐘。之后，將(jiang)流(liu)(liu)(liu)過(guo)反應(ying)器(qi)的(de)(de)氣(qi)體(ti)切換成二(er)氧(yang)化(hua)碳，獲得900個碳℃，二(er)氧(yang)化(hua)碳流(liu)(liu)(liu)250ml / min的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速下進行物(wu)理(li)活(huo)化(hua)45分(fen)(fen)鐘。為了檢查活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)中(zhong)礦物(wu)質(zhi)對物(wu)理(li)化(hua)學(xue)和吸附性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)影響，一(yi)些活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)使用(yong)(yong)熱(re)濃鹽酸(suan)(D)軟(ruan)化(hua)3小時。脫礦階段(duan)結束(shu)后，用(yong)(yong)熱(re)蒸餾(liu)水清洗樣品(pin)，直(zhi)至(zhi)不含氯離子，并(bing)在110℃干燥24小時。

　　活(huo)性炭的結構(gou)參數

　　更多(duo)活(huo)性炭(tan)成(cheng)分(fen)(fen)數據分(fen)(fen)析表(biao)1顯示，棕煤的(de)直(zhi)接和兩階(jie)段活(huo)化不能有效地發展表(biao)面積和多(duo)孔(kong)結構(gou)。407和436m 2 / g總孔(kong)體積為0.34和0.39cm 3之間變(bian)化/G。制備材料結構(gou)參數差(cha)的(de)主要原因(yin)可能是含量很高(gao)的(de)無機物質，可以沉積在孔(kong)中，防(fang)止被吸(xi)附分(fen)(fen)子(zi)進入小孔(kong)。兩種(zhong)活(huo)性炭(tan)的(de)多(duo)孔(kong)結構(gou)包括(kuo)介孔(kong)比例高(gao)、總孔(kong)體積低(di)、平均孔(kong)徑相對較(jiao)高(gao)、氮吸(xi)附等溫線和孔(kong)徑分(fen)(fen)布， 分(fen)(fen)別。根據IUPAC分(fen)(fen)類，獲(huo)得BA和BPA樣品等溫線接近I型，具有微(wei)孔(kong)和介孔(kong)材料接近微(wei)孔(kong)范(fan)圍(wei)(wei)的(de)特(te)點。然而，廣泛的(de)滯后環(huan)(H4型)證明孔(kong)徑較(jiao)大。從孔(kong)徑分(fen)(fen)布曲線的(de)過程來看，直(zhi)徑范(fan)圍(wei)(wei)主要從2到15不等nm的(de)介孔(kong)。

　　活性(xing)炭(tan)對二(er)氧化氮(dan)和硫(liu)化氫的(de)(de)吸(xi)(xi)附能力(li)有利(li)于吸(xi)(xi)附酸(suan)性(xing)天然(ran)氣污染物的(de)(de)主要前提是活性(xing)炭(tan)結(jie)構(gou)中(zhong)礦物質含量高，堿性(xing)表(biao)面(mian)官能團數量多(duo)。根據之前的(de)(de)文獻(xian)報道(dao)，這種污染被(bei)去除(chu)了。為了驗證這一假(jia)設，所有制備的(de)(de)材料都經過了四種變體的(de)(de)吸(xi)(xi)附試驗。

　　上(shang)述結(jie)果(guo)證(zheng)實，礦物質(zhi)含量高(gao)的(de)(de)(de)褐(he)煤可成功用(yong)作廉價活性炭(tan)的(de)(de)(de)前(qian)體，對酸性特性（特別是二氧化氮）氣體污(wu)染(ran)物和(he)亞甲(jia)基藍色和(he)無(wu)機化合物的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)能力非(fei)常好。如結(jie)果(guo)所示，NO 2和(he)H 從氣體通量中去(qu)除2的(de)(de)(de)有(you)效性S首先取(qu)決(jue)于吸(xi)附(fu)條件。已經(jing)證(zheng)明，吸(xi)附(fu)劑床(chuang)的(de)(de)(de)初(chu)步濕潤和(he)蒸汽的(de)(de)(de)存在顯著(zhu)增加了去(qu)除污(wu)染(ran)物的(de)(de)(de)數量。此外，通過鹽酸去(qu)除制備的(de)(de)(de)活性炭(tan)，顯著(zhu)降低了有(you)毒氣體的(de)(de)(de)能力，提高(gao)了從液(ye)相中去(qu)除雜質(zhi)的(de)(de)(de)效率。