活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响

活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响

一、活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响(论文文献综述)

王杰[1](2021)在《蓝藻-塑料复合活性炭的制备及其吸附性能研究》文中提出目前有害蓝藻和废弃塑料的处理受到限制,导致资源浪费和新的环境问题。复合炭化热解作为一种简单有效的资源回收利用方法,可协同处理有害蓝藻及废弃塑料并使之资源化。因此,本文以上述两种废弃物为例,采用炭化热解技术对其进行无害化和资源化处理。通过改变不同工艺条件优化复合炭材料的吸附性能,并对染料废水的处理展开应用研究,以达到以废治废的目的。通过一步活化炭化法制备蓝藻-塑料多孔炭复合材料。以铜绿微囊藻和聚丙烯塑料为原料,与活化剂K2CO3干混合制备复合炭,由单因素实验研究了工艺条件对亚甲基蓝(MB)吸附的影响。正交试验确定最佳条件:活化温度800℃,盐料比2.0,塑料含量30%。对其进行了结构及形貌表征,证明该复合炭的性能极佳。所制备蓝藻-塑料复合炭的比表面积可达2140 m2/g,较单一蓝藻炭比表面积可提高3.1倍。使用复合炭去除MB的效率高达98.09%,表明了本工艺可制备有效的多孔活性炭。复合炭具有更丰富的微孔结构及烷基基团,验证了蓝藻与塑料在共热解中的协同作用。对制备的蓝藻-塑料复合活性炭材料进行吸附模型拟合及吸附动力学、热力学分析,表明该复合炭具有优异的吸附性能。当p H为3、吸附剂投加5 mg/25 m L、吸附时间6 h、室温25℃、罗丹明B(Rh B)溶液浓度为2000 mg/L时,多孔炭对Rh B的吸附量为5378.95 mg/g,较生物炭材料增大了15.67倍。Langmuir等温模型能更好的拟合实验数据,为单分子层吸附;Rh B吸附模型遵循伪一阶速率模型,且吸附为放热自发反应。研究表明,掺杂聚丙烯塑料有助于提高炭材料的吸附性能,得益于材料的微孔结构与表面官能团的双重作用。聚丙烯促进生物质热解的机制为传质与自由基的影响。该论文有图19幅,表14个,参考文献137篇。

高翔宇[2](2021)在《煤基活性泡沫炭的制备及其对焦化废水中有机污染物吸附性能的初探》文中认为焦化废水是一种成分复杂、污染物种类丰富、有机浓度高、可生化性低的工业废水。以生化法为核心的焦化废水处理工艺被认为是最经济和有效的方法,但是由于焦化废水的有机浓度高、可生化性低、毒性大的特点导致采用生化法对其进行处理需要大量的稀释水,造成了废水处理设施规模的增加以及废水处理周期的延长,辅以吸附法进行焦化废水预处理降低高有机负荷、缩小处理规模周期具有较好的理论意义和实用价值。针对上述问题,本文以柳林煤为原料,采用常压发泡法制备泡沫炭,以水蒸气为活化剂对泡沫炭进行活化,制备活性泡沫炭;进一步将制得的具有整体结构、较好的力学性能、较高的孔隙率以及一定比表面积的活性泡沫炭,用于吸附焦化废水中的有机物,以期有效降低废水的高有机浓度、提高废水的可生化性,从而减轻后续焦化废水处理压力。通过实验研究,得到以下主要结果:(1)考察了发泡温度对泡沫炭生料表观形貌、体积密度、孔隙率和抗压强度的影响。结果表明,发泡温度升高,泡沫炭生料整体孔泡孔径、表观密度和孔隙率均先增大后减小,泡沫炭生料的碳骨架结构更为致密,有效受力面积、韧带结构厚度增加,使得其抗压强度提高。考察了炭化温度对泡沫炭表观形貌、体积密度、孔隙率和抗压强度的影响以及对活性泡沫炭比表面积、抗压强度的影响。结果表明,炭化温度升高,缩聚反应更为充分,泡沫炭的整体孔泡孔径逐渐减小,体积密度、抗压强度增加,孔隙率减小;活性泡沫炭的比表面积先增加后减小、而抗压强度先减小后增加。当炭化温度为750 oC时,活性泡沫炭的比表面积达到了最大值,为443.5 m2/g,抗压强度为3.50 MPa。(2)考察了活化温度、水蒸气流量和活化时间对活性泡沫炭抗压强度、烧失率、孔隙率、比表面积和孔结构的影响。结果表明,随着活化温度、水蒸气流量和活化时间的增加,活性泡沫炭的抗压强度降低、烧失率和孔隙率均增加,微孔孔容先增加后减小。当微孔孔容达到最高值时,进一步加大活化强度使得活化反应速率加快,活性泡沫炭的孔壁碳原子被过度消耗,造成活性泡沫炭的微孔数量减少。分析4种炭质吸附剂的表观形貌、比表面积与孔结构、表面化学性质,相较于AC,CF-A1、CF-A2、CF-A3具有相互连通的几百微米级孔泡结构、较高的孔隙率;4种炭质吸附剂比表面积的大小排序为:CF-A2>AC>CF-A3>CF-A1,其中CF-A2具有0.8~2 nm的微孔数量最多,除CF-A1外,其他3种炭质吸附剂均存在丰富的中孔,其中CF-A3具有的中孔数量最多;4种炭质吸附剂表面官能团的种类没有明显的差异,其表面含氧官能团的相对含量大小排序为:CF-A3>CF-A2>AC>CF-A1。(3)研究上述4种炭质吸附剂对焦化废水COD去除率和可生化性的影响。结果表明,相较于AC,活性泡沫炭可以减小焦化废水中有机物在其内部扩散的阻力,具有较快的吸附速率;CF-A2含有0.8~2 nm微孔的数量最多,其对焦化废水的COD去除率最高,CF-A3的孔径偏大且表面含氧官能团的数量较多,可以显着提高焦化废水的可生化性。当吸附时间为120 min时,活性泡沫炭的吸附过程已达到平衡。分析CF-A2对焦化废水中有机物的吸附动力学,发现吸附过程适合采用准二级吸附动力学方程进行描述。对CF-A2吸附前后焦化废水中有机物成分分析,发现吸附后废水中易降解有机物的相对含量增加,进一步验证了CF-A2可以提高废水的可生化性。

袁帅[3](2021)在《松塔/松针基活性炭的制备及对Pb2+吸脱附性能的研究》文中研究说明在我国,松塔和松针来源广泛、成本低廉。由于其具有发达的孔道结构且富含氮、氧等元素,所以炭化制得的活性炭在进行物理吸附的同时还能进行化学吸附,增强其吸附能力。面对当今资源匮乏的现状,对废弃的松塔和松针进行合理利用和再开发,具有现实意义。因此选用松塔和松针为原料,以KOH为活化剂制备松塔/松针基活性炭(ACp),戊二醛为交联剂制备交联松塔/松针基活性炭(CACp),无水Fe Cl3为磁化剂制备磁性松塔/松针基活性炭(MACp),研究制备条件和吸脱附条件对三种活性炭吸脱附Pb2+性能的影响,分析吸附动力学模型和吸附等温线模型,采用多种表征方法分析活性炭对Pb2+的吸附机理。研究结果表明:(1)以松塔和松针为原料、KOH为活化剂制备ACp,用于吸附Pb2+,对Pb2+最大吸附量为210.73mg/g,吸附过程符合准二级动力学理论模型和Freundlich吸附等温线模型,吸附过程以化学吸附为主;ACp具有发达的孔隙结构,比表面积较大,表面含有丰富的含氮含氧官能基团,使ACp具有较高的吸附性能。(2)以ACp的炭化前驱体为原料、戊二醛为交联剂制备CACp,用于吸附Pb2+,对Pb2+的最大吸附量为280.73mg/g,比ACp吸附性能更高;CACp比ACp具有更高的比表面积、更发达的孔隙结构、更丰富的官能基团和更有序的内部结构,CACp的吸附能力更强。(3)以CACp的炭化前驱体为原料、Fe Cl3为磁化剂制备MACp,用于吸附Pb2+,对Pb2+的最大吸附量为272.24mg/g,吸附量有所降低;MACp已经成功赋磁,并且铁元素的相对含量达到12.11wt%,具有较强的磁性,提高了松塔/松针基活性炭的适用性。

孙锴[4](2021)在《废塑料催化热解制备芳香烃的研究》文中研究指明塑料是一种来源于石油化工产业的高分子聚合物,其制品具有产量高、平均使用寿命短且自然降解率低等特点,造成了全球废塑料累积量与日俱增,引起了日益严重的“白色污染”问题。由于塑料的生产原料主要为烯烃、芳烃等石化原料,分子构成以碳、氢为主,因而废塑料的资源化回收利用比填埋及焚烧等传统处置技术更受关注。利用(催化)热解法将废塑料转化为可商品化的热解油,如富芳香烃油的技术是一种具有发展前景的废塑料资源化利用手段。然而,目前对于废塑料(催化)热解的研究中还存在着主流芳构化催化剂种类单一、技术经济性和工况适应性存在不足;高含氧废塑料热解油的脱氧提质技术研究仍存在空白、含氧产物的脱氧路径仍不明确;对低纯度、高杂质含量废塑料的热解行为认识不足等问题。因此,本文以实现混合/高含氧废塑料回收高附加值芳烃为目标,构建了以化学活性炭和污泥热解炭为代表的碳基催化剂催化废塑料热解制备芳烃的技术路线,归纳了碳基催化剂催化芳构化反应机理,提出了高含氧聚酯塑料的分类脱氧提质方案,并针对性地实现了各类聚酯热解油的催化脱氧-同步高附加值芳烃生产,开展了杂质对废塑料热解行为的影响研究,归纳了低纯混合废塑料的热解行为。本文的研究拟为废塑料的清洁高效综合资源化利用提供理论和技术参考。针对大宗聚烯烃混合废塑料,开展了活性炭催化塑料热解制备富芳烃油的研究。选取了氢氧化钾、氯化锌及磷酸活化炭为废塑料芳构化催化剂,碳基催化剂的加入使气相产物产率升高,油相产物的产率略有下降。原位催化反应中磷酸活化炭对混合聚烯烃热解油中芳烃的富集作用最为明显,其选择性可达66.0%。异位催化反应中,当磷浸渍比达到40%、停留时间为3 s时,聚乙烯(PE)热解油中的芳烃含量达到了30.0%,其中79.3%为单环芳烃。磷酸活化过程形成了丰富的含磷官能团,其中的Br?nsted酸性位,诸如C-O-PO3、C2-PO2、及C-PO3中的P-OH所催化的氢转移反应;以及脱氢活性位,如P=O等所催化的环烃直接脱氢反应是芳构化反应的两种主要途径。继承上文以碳基催化剂作为废塑料芳构化催化剂的思路,开展了以高灰分、高铁磷含量的污泥热解炭催化混合聚烯烃热解制备芳烃的研究。600℃时,污泥炭对混合聚烯烃热解油中单环芳烃的选择性达到了75.3%,其中苯乙烯和二甲苯的占比分别达到了29.1%及12.5%;800℃时,污泥炭对双环芳烃的选择性高达64.4%,其中萘的占比达47.5%。PE、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)之间的交互作用不仅将双环芳烃的选择性由46.8%提至53.7%,还能有效抑制芳烃的过度缩合。污泥灰分中部分含Al、S和P的活性组分起酸性位的作用;而部分含P、Fe和S的催化活性组分具有显着的脱氢能力,两者协同促进了芳烃的生成。Ca O和部分含Fe的活性组分能够促进重质芳烃的开环反应,从而抑制过于重质的芳烃形成。开展了固体碱催化芳酸酯类聚酯——聚对苯二甲酸乙/丁二醇酯(PET/PBT)裂解产物脱氧提质制备芳烃的研究。选用碱土金属基矿物/固体废弃物,采用聚酯链水解-同步催化脱羧的反应路径,结果表明钙基催化剂比镁基催化剂对挥发分、油相组分及油相中苯产率的提升效果更显着。PET热解产物中含量达32.6%的苯甲酸及30.7%的芳酯类产物完全分解,苯的占比由8.8%提高至78.8%;PBT热解产物中含量达67.1%的苯甲酸完全分解,苯的占比由12.3%提高至81.0%。催化温度600℃、催化剂/原料比为10∶1是兼具脱氧效率及经济性的反应工况参数。电石渣是具有优秀脱氧效果的碱土金属基催化剂。对于另一类以聚碳酸酯(PC)为代表的酚酯类聚酯,开展了固体酸催化PC与聚烯烃共热解脱氧提质制备芳烃的研究,研究以兼具芳构化及脱氢活性的HZSM-5为催化剂,利用高含氢聚烯烃的脱氢芳构化过程代替氢气作为廉价的氢源。结果表明,催化温度为600℃,PP∶PC=75%∶25%时,酚类含量由84.4%降低至2.9%,热解油中的芳烃含量达到97.1%,其中以萘类为主的双环芳烃的占比达54.5%。催化温度从500℃升高到700℃使热解油中的芳烃含量从95.8%增加到98.1%,但同时也加速了重质多环芳烃的形成。催化剂经两次再生后表面酸度有所下降,导致热解油脱氧和芳构化效率降低了4.9%。最后,开展了杂质对废塑料热解油品质的影响研究。取自四种典型废塑料筛分物的真实杂质样品主要由灰分(63.5%~68.3%)和挥发分(31.0%~36.6%)组成,Si O2、Ca CO3和Fe2O3是灰分中的主要成分。对于混合聚烯烃塑料,杂质的添加使热解油中烯烃的占比显着提高,可由34.7%提高至66.6%。对于单组分塑料,杂质使PE和PP的热解油相产率分别从64.7%和48.0%降低到54.8%和38.3%,但同时使热解油中烯烃的收率分别提高了25.0%和21.1%;然而杂质对PS热解油没有显着影响。杂质对塑料热解的作用可以归纳为无机灰分作为热载体的作用,某些催化活性灰成分的催化作用和有机组分与塑料共热解的影响三部分,其中杂质的热载体效应是共性的且主导的,其他两者因废塑料来源而异。

杨超[5](2021)在《多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系》文中研究说明煤气脱硫是实现煤炭清洁利用的关键,在煤化工中占有非常重要的地位。ZnO是非常重要且普遍使用的一类脱硫剂,在工业应用中常作为中温净化把关脱硫剂。但事实上,ZnO与H2S的脱硫反应在常温条件下更具热力学优势,脱硫效率更高,可以满足一些新兴技术如质子交换膜燃料电池等对燃料气中硫含量的严苛要求。然而,受反应动力学的限制,传统ZnO脱硫剂的常温脱硫活性非常低,严重制约其工业化应用。纳米结构ZnO具有纳米级晶粒,可以暴露更多的活性位点,因此理论上它具有较高的常温脱硫活性。结合传质对ZnO脱硫性能的影响,本论文设计制备了两类具有多孔纳米结构的ZnO脱硫剂,即活性炭负载型和锌硅复合型。除了研究孔隙结构、比表面积和晶粒尺寸对ZnO脱硫性能的影响,还重点探讨了ZnO与载体间相互作用、表面碱性、物相组成、异质结和氧空位等化学结构因素对H2S常温脱除性能的影响及影响机制,深入探究了脱硫剂的构效关系。另外,为了避免使用后的脱硫剂形成固废而破坏环境,论文还探索了废脱硫剂在加氢脱硫方面的资源化利用。主要研究内容和结论如下:(1)利用渗氮法对活性炭载体进行氮改性,制备了氮改性活性炭负载的ZnO脱硫剂。氮改性可以增加脱硫剂的表面碱性,还可以调变活性炭载体与ZnO之间的相互作用,诱导ZnO生成晶格缺陷,促进S2-在ZnO晶格内的扩散。氮改性后脱硫剂的最高穿透硫容是未改性脱硫剂的2倍,其高硫容归因于ZnO与H2S的反应吸附和后者在活性炭表面的催化氧化。活性炭表面的化学吸附氧或含氧官能团为催化氧化提供氧源。(2)将MgO引入到活性炭负载的ZnO脱硫剂中,强化了H2S在脱硫过程中的反应吸附和催化氧化,获得了具有更高硫容的双功能ZnO和MgO共负载活性炭脱硫剂。引入MgO后脱硫剂的穿透硫容最高为106.7 mg/g,是未引入MgO脱硫剂穿透硫容的3倍。MgO的促进原理是基于其本身的弱碱性和其在常温条件下对H2S的惰性。在水汽气氛下,MgO可在水膜中持续为脱硫反应提供HS-,进而促进H2S与ZnO之间的反应以及前者在活性炭表面的催化氧化。在干燥气氛下,MgO作为碱性位点可直接捕获H2S中的H质子,为上述脱硫反应提供充足的HS-,从而大幅度提高了脱硫剂的脱硫能力。(3)探索了一种以金属硝酸盐-乙二醇(EG)和正硅酸乙酯为前驱体的新型溶胶凝胶法,制备出了具有高ZnO含量、高分散性和高脱硫性能的多孔纳米结构ZnO/Si O2复合脱硫剂。采用密闭干燥且增加溶胶体系中EG和硝酸锌摩尔比,使EG在干燥过程中与硅羟基或水形成大量氢键,以避免EG被硝酸锌氧化并抑制硅羟基交联缩合。前者防止了在ZnO表面形成惰性的单配位ZnCO3物种,后者有助于在脱硫剂中形成发达的介孔孔隙。另外,EG在焙烧过程中作为燃料,促进了硝酸锌分解和增加了脱硫剂的比表面积。制备脱硫剂的穿透硫容最高可达108.9 mg/g。(4)在上述溶胶凝胶体系中引入钴物种,制备了Co2+掺杂ZnO/Si O2,ZnO-Co3O4/Si O2和Zn2+掺杂Co3O4/Si O2的多孔纳米锌钴硅三元复合脱硫剂。当Co/(Zn+Co)摩尔比=0.3时,脱硫剂的穿透硫容最高,为180.8 mg/g。高脱硫性能主要归因于:Co物种的引入提高了ZnO的分散性,增加了脱硫剂的比表面积和孔隙;ZnO与Co3O4两相之间形成异质结,有利于H2O的解离和脱硫过程中S2-的扩散;小晶粒Co3O4具有较高的常温脱硫活性,Co3+的变价特性有利于单质硫和硫酸盐的生成。使用后的锌钴复合脱硫剂可作为COS加氢催化剂使用,为废脱硫剂资源化利用提供了重要参考。(5)采用溶胶凝胶法,在溶胶前体中引入硝酸镍,通过Ni2+掺杂制备了富有氧空位的ZnO/Al2O3复合脱硫剂。Ni2+掺杂虽然导致ZnO晶粒长大、脱硫剂比表面积和孔隙率下降,但其提高了ZnO晶体中氧空位的浓度,并因此显着提高了脱硫剂的脱硫性能。氧空位的作用在于促进ZnO表面羟基化,为H2S解离提供弱碱性环境;而且它还可以降低S2-在ZnO晶格内的扩散阻力,提高扩散速率。

刘哲[6](2021)在《垃圾焚烧飞灰与生物质共热解制备活性炭实验研究》文中进行了进一步梳理我国垃圾焚烧飞灰产量巨大,但目前广泛应用的处理方式都较为传统,存在着处理过程繁琐、成本较高的问题。与此同时,生物质由于成本低廉、来源广泛,越来越广泛地应用于活性炭制备领域。已知金属元素可以对活性炭的性能起改善作用,因此,将垃圾焚烧飞灰掺混到生物质原料中共热解制备活性炭,同时实现生物质资源的高效利用与飞灰的新型处理途径。热解过程得到的炭化产物,在通过活化改性处理等工序后,可以制作出吸附性能优秀,并且结构、性质都十分稳定的活性炭。在协同脱除有害气体、污染土质改良、净化废污水质等领域起到重要作用。吸附能力是活性炭的主要特点,所以在制备活性炭时,要着重关注制备出来的活性炭的吸附能力情况。制备活性炭时,活性炭的吸附能力主要受孔隙结构(尤其是微孔)、物理结构以及表面化学官能团中酸性化合物丰富程度的影响,而这些影响因素又和制备时的环境以及原料选择密切相关。本实验的主要实验设备是高温水平操作型管式炉,选择的主要实验原料为杨树皮和垃圾焚烧飞灰,应用水蒸气活化法来进行活性炭制备。本论文研究了两步法制备活性炭的实验中影响产物产率、比表面积、孔隙结构的因素。在炭化过程中关注温度与原料掺混比例。在活化过程中关注原料掺混比例、活化气氛。此外,还研究了添加金属化合物对制备活性炭的影响。在炭化阶段,通过分析炭化产物的产率及比表面积随制备条件的变化趋势,选定较佳的炭化温度和原料掺混比例。实验结果表明活性炭产率随温度的升高而降低,比表面积的变化趋势则刚好相反。由于各组实验的炭化产物比表面积都很低,因此选择产率最高的300℃作为炭化温度。在原料掺混比例方面,较佳的炭化条件为杨树皮与飞灰的掺混比例2:1和5:1,这两种实验条件下制得的炭化产物产率和比表面积均较大。以上述炭化条件,继续进行活化过程的实验研究,在600℃下活化30min,验证了活化剂浓度、原料掺混比例二者对孔隙结构、比表面积和活性炭产率的影响。根据实验结果,进一步降低飞灰在原料中的掺混比例进行实验,发现在生物质与飞灰的掺混比例为10:1时,活性炭产物具有较高的产率与较佳的性能。在探究活化气氛影响时,以水蒸气浓度0-25%为研究范围,发现制备效果较好的实验条件集中于10-20%,说明活化剂浓度过大或过小均会限制活化效果。此后,围绕垃圾焚烧飞灰中含量较高的两种金属K和Ca展开研究。研究分别添加K的化合物、Ca的化合物以及共同添加两种化合物时对活性炭的制备所产生的影响。发现不论是单一添加还是共同添加,均可以提高活性炭的产率与比表面积。

朱红文[7](2021)在《木质素的改性及其吸附行为的研究》文中认为木质素是一种重要的生物资源,其开发和利用具有重要的意义。本文以碱木质素的改性及其对有机物的吸附为研究背景,分别研究了碱木质素胺化改性对木质素基活性炭结构以及苯酚吸附能力的影响,脱甲基化改性、羧甲基化改性对亚甲基蓝吸附能力的影响。通过FTIR、BET、TG等仪器对改性前后碱木质素的结构、热稳定性进行了分析,并对上述改性及吸附机理进行了探讨。利用曼尼希反应对木质素进行胺化改性,以二乙烯三胺(DETA)作为胺化试剂考察了胺化试剂的比例、反应温度、反应时间、溶液pH对木质素氮含量的影响,结果表明当反应温度为60℃,反应时间为4h,pH为11,DETA与碱木质素的质量比为1.5,甲醛与DETA的物质的量之比为3时,胺基木质素(AL)的氮含量最高可以达到6.16%。活化剂和前驱体是影响活性炭吸附性能的重要因素,本文考察了碳酸钾和尿素作为活化剂、碱木质素和胺基木质素做为前驱体对苯酚吸附性能的影响,结果表明采用碳酸钾和尿素作为共同活化剂时,胺基木质素基活性炭对苯酚的吸附量(QP)可达339.47mg/g(起始浓度C0为500 mg/L时),与碱木质素基活性炭相比增加了 17.37%。胺化改性木质素所制得的活性炭与木质素活性炭相比,表面积、微孔体积,氮含量均有所提高。此外研究了活性炭的制备工艺和苯酚的吸附行为,并对其机理进行了探讨,考察了再生对苯酚吸附性能的影响。为了提高木质素酚羟基及羧基含量,对木质素进行脱甲氧基及羧甲基化改性。采用亚硫酸钠法对碱木质素进行脱甲基化改性,结果表明改性后的木质素相对于原始碱木质素酚羟基含量增加了 25.06%。用氯乙酸钠对脱甲基木质素(DL)进行羧甲基化改性,改性后的木质素的羧基含量是原始碱木质素的1.88倍。采用上述改性后的木质素进行亚甲基蓝吸附实验,结果表明增加木质素的酚羟基和羧基含量均能提高亚甲基蓝的吸附量。以脱甲基-羧甲基化两步改性得到的木质素(酚羟基和羧基分别为碱木质素的1.06倍、2.33倍)为吸附剂,当亚甲基蓝的起始浓度为1000mg/L,吸附剂用量为1 g/L,pH为7时,亚甲基蓝吸附量(QMB)可以达到826.76mg/g。改性后的木质素含有更多的含氧官能团以及更高的电荷密度,易于与亚甲基蓝之间产生氢键和静电作用,从而达到去除亚甲基蓝的目的。脱甲基-羧甲基化改性木质素(DL-CL)对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附模型,主要为单分子层的吸附,模拟得到的理论最大吸附量为1028.45 mg/g。

贺自帅[8](2021)在《烟杆污泥活性炭的制备及其对磷的吸附研究》文中研究说明本研究以市政剩余污泥为主要原料,添加30%烟杆为增碳剂,Zn Cl2为活化剂,采用常规加热法和微波加热法制备烟杆污泥活性炭。首先对常规加热和微波加热下烟杆污泥活性炭的制备条件进行优化,明确了在两种加热方法下烟杆污泥活性炭的最佳制备参数,通过扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、能谱分析(EDS)、N2吸附脱附实验对两种烟杆污泥活性炭进行表征,采用静态试验法,考察在不同的溶液温度、吸附时间、p H和投加量条件下,两种烟杆污泥活性炭对磷的吸附性能,并对吸附机理进行初步探讨,为污水中磷的去除提供理论参考。通过正交实验和单因素实验,并综合实验目的,以碘吸附值为评价指标,对常规加热和微波加热下烟杆污泥活性炭的制备条件进行优化,得出最佳制备参数为:(1)常规加热条件下为:烟杆添加比例30%,活化温度550℃,活化时间30min,Zn Cl2浓度4mol/L,固液比1:2.5,此时烟杆污泥活性炭的碘吸附值为536.3mg/g。(2)微波加热条件下为:烟杆添加比例30%,辐射功率700W,辐射时间5min,Zn Cl2浓度3mol/L,固液比1:2.5,此时烟杆污泥活性炭的碘吸附值为509.6mg/g。比表面积分析表明加入烟杆能够明显增加产品的比表面积和孔隙结构,其中常规加热下烟杆污泥活性炭的比表面积为446.6m2/g,是污泥活性炭比表面积的1.6倍,微孔体积为0.179cm3/g。微波加热下烟杆污泥活性炭的比表面积为415.9m2/g,是微波污泥活性炭比表面积的1.53倍,微孔体积为0.165 cm3/g,且微波烟杆污泥活性炭的比表面积略低常规烟杆污泥活性炭。Boehm滴定分析表明:常规烟杆污泥活性炭的酸性官能团含量为1.76mmol/g高于微波烟杆污泥活性炭的1.68mmol/g,而碱性官能团含量为0.67mmol/g,低于微波烟杆污泥活性炭的含量0.78mmol/g。磷的吸附实验表明:在磷浓度为2mg/L时,微波烟杆污泥活性炭对磷的吸附量和去除率分别为0.32mg/g和81%,高于常规烟杆污泥活性炭的0.27mg/g和65%。两种烟杆污泥活性炭对磷的吸附更符合伪二级动力学和Langmuir模型,吸附过程以离子交换吸附为主,颗粒内扩散过程不是唯一的速率控制步骤,吸附速率还受到外扩散(如表面吸附、液膜扩散)的控制。吸附热力学研究表明:两种烟杆污泥活性炭对磷的吸附过程是一个吸热自发的过程,升高温度有利于磷的吸附。

李成才[9](2021)在《柞木基活性炭的制备及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理柞木作为一种在东北和华北常见的树种,在其产业过程中产生大量的废弃物,对这些废弃物的处理成为越来亟待解决的问题之一。本文以柞木木材颗粒为前驱体,首先通过不同的活化方法制备了活性炭,研究了不同活化方式对柞木基活性炭孔结构、炭结构和表面化学状态的影响,并探究了活性炭孔结构、炭结构和表面化学状态对其电化学性能的影响。所考察的活化方法有:物理活化法,KOH活化法、H3PO4活化法、H3PO4-KOH两步活化法、H3PO4-物理两步活化法。通过吸附性能测试、XPS、Raman光谱、N2吸附脱附测试度活性炭的孔结构和表面化学状态进行表征。然后考察了KOH活化法的不同活化条件对活性炭吸附性能、孔结构和电化学性能的影响,考察的条件为原料炭化温度、活化过程的活化温度、活化时间,以及KOH与原料的质量比(碱碳比)。然后考察了H3PO4-KOH两步活化法中,KOH活化阶段碱碳比对活性炭吸附性能、孔结构和电化学性能的影响。主要的研究结果如下:(1)通过对比不同活化方式,我们发现KOH参与活化制备的活性炭以微孔为主,且集中于0.6~1nm,炭微晶表面缺陷与杂原子含量丰富,且氧含量高,因此在低电流密度下比电容最高;H3PO4与CO2参与活化制备的活性炭以介孔为主,炭微晶相对规整且杂原子含量低,因此比电容较低但电容保持率较高。H3PO4-KOH两步活化能够使活性炭中产生发达的孔道网络结构、合理的微介孔分布,高度无序的炭微晶缺陷与表面杂原子,以及种类丰富的表面官能团,因此提供了相对高的比电容和电容保持率,并展现出了良好的循环稳定性。(2)通过对KOH活化法的进一步研究发现,延长活化时间、提高活化温度、增加碱碳比均能提高活性炭的吸附性能。其中500℃炭化料,活化温度为850℃,活化时间为150min,碱碳比为5:1时,获得了比表面积达到3684m2/g的活性炭。特别地,提高碱碳比能够使活性炭的孔径向更大尺寸、更宽范围发展。当碱碳比为4时,活性炭电极的比电容在三电极中能够达到362F/g,两电极体系中在1A/g的电流密度下能够达到185F/g,且经过10000次的循环后,电容保持率为91.23%,说明其稳定性也十分优秀。(3)通过对H3PO4-KOH两步活化的进一步研究发现,提高碱碳比能够显着提高活性炭的吸附性能,当碱碳比为3:1时,能够获得具有最好电化学性能的活性炭电极。三电极体系中,活性炭电极的比电容能够达到359F/g,且在20A/g的电流密度下电容保持率能够达到81.35%。同时在两电极体系下,不仅具有较高的比电容量,良好的导电性,还具有优异的稳定性能。

毛林[10](2021)在《煤气化细渣制备磁性炭硅复合材料及其吸附性能研究》文中认为煤气化渣是煤气化工业的副产物,随着经济的发展,其产量与日俱增。当前煤气化渣主要以填埋处理,在占用了土地资源的同时还存在着严重的环境污染风险。炭硅复合材料是由活性炭和介孔硅组成的,具有比表面积大,热稳定性好和表面活性基团丰富等特点,是一种良好的吸附剂。但炭硅复合材料在吸附后很难分离回收利用,而磁分离又是一种操作简单且效率高的分离方法,因此本文在煤气化细渣制备炭硅复合材料的基础上,研究了磁性炭硅复合材料的制备以及对Pb(Ⅱ)的吸附性能,以期为煤气化细渣资源化利用提供理论依据,主要结论如下:(1)以K2CO3为活化剂,通过化学活化法制备了炭硅复合材料(记为K-CSC),随着活化温度、活化时间、碱炭比的增加,亚甲基蓝吸附值和碘吸附值均呈现先升高再降低的趋势,而随着盐酸浓度的增加,亚甲基蓝吸附值和碘吸附值先随之增大,然后趋于稳定,其最佳的制备条件:活化温度850℃,活化时间60 min,碱炭比为3,盐酸浓度15%。在此条件下,所制备炭硅复合材料K-CSC的比表面积为886 m2/g、孔容为0.75 cm3/g。以水蒸气为活化剂,通过物理活化法制备了炭硅复合材料(记为H-CSC)。盐酸浓度和酸浸时间是影响H-CSC亚甲基蓝吸附值的主要因素,活化温度和活化时间是影响碘吸附值的主要因素。其最佳制备条件:活化温度850℃,活化时间60 min,水蒸气的量0.3 m L/min,盐酸浓度20%,酸浸时间4 h。在此条件下,所制备H-CSC的比表面积为765 m2/g、孔容为0.64cm3/g。由XRF与TG可知,K-CSC和H-CSC经过酸浸和活化后,杂质基本除去,由XRD可知H-CSC的介孔硅均为非晶态的,而K-CSC主要为非晶态和少量晶态介孔硅。FT-IR结果显示,H-CSC和K-CSC的表面均含有羟基、羧基等官能团,而K-CSC中则含有更多硅羟基。由TEM与SEM可知,H-CSC和K-CSC两种炭硅复合材料均有丰富的孔结构。(2)利用溶剂热法制备磁性炭硅复合材料(记为K-MCSC),提高Na Ac的添加量和磁性Fe3O4的理论负载比例可以增强K-MCSC的磁性能,而Na Ac的添加量对K-MCSC的比表面积和孔容影响不大,磁性Fe3O4的理论负载比例对K-MCSC比表面积和孔容有较大的影响,随着磁性Fe3O4的理论负载比例的增加,K-MCSC的比表面积和孔容逐渐下降。其最佳制备条件为:Na Ac的添加量为0.06mol/L,磁性Fe3O4理论负载比例为10%。利用一步法制备磁性炭硅复合材料(记为H-MCSC)时,提高活化温度和Fe2O3的添加量,能增强H-MCSC磁性能,而孔容和比表面积呈现先增大后减小的趋势。其最佳的制备条件为:活化温度850℃,Fe2O3的添加量为6%。由XRD分析可知K-MCSC的磁性组分为磁性Fe3O4,但是H-MCSC的磁性组分为磁性单质Fe和磁性Fe3O4,两者的磁性能分别为6.22emu/g和5.87 emu/g,均能在很短的时间内通过磁铁进行分离。由SEM和TEM可知,两种制备方法产生的磁性粒子都会堵塞部分孔道,但一步法赋磁制备H-MCSC时,磁源Fe2O3起到催化活化效果,使得比表面积略有增加,所以H-MCSC的孔隙更丰富,其比表面积为946 m2/g,孔容为0.728 cm3/g。(3)H-MCSC和K-CSC对水溶液中Pb(II)的吸附规律相似,随着吸附时间的增加,Pb(II)去除率增加,最后趋于稳定,达到吸附平衡,而吸附剂的添加量与Pb(II)去除率为正比例关系,溶液初始铅离子的浓度与Pb(II)去除率为反比例关系,在酸性条件下提高溶液的p H,有利于Pb(II)去除率的提高。在吸附剂添加量0.04 g,p H=6,吸附时间150 min,初始Pb(II)浓度为50 mg/L的吸附条件下,K-CSC和H-MCSC对Pb(II)的去除率达98%和92%。H-MCSC和K-CSC对水溶液中Pb(II)的吸附均符合Langmuir吸附等温线模型和拟二阶动力学模型,其中H-MCSC的吸附性能较好,其Langmuir拟合的最大饱和吸附量为40.71 mg/g。

二、活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响(论文提纲范文)

(1)蓝藻-塑料复合活性炭的制备及其吸附性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 蓝藻的处理处置及资源化
        1.1.2 塑料的利用现状
        1.1.3 染料废水的处理方法
    1.2 生物质活性炭的研究与应用
        1.2.1 活性炭的制备与应用研究
        1.2.2 复合活性炭的研究
    1.3 研究意义、内容与技术路线
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线图
2 材料与方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 原料与试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 制备方法
    2.3 材料表征手段
        2.3.1 灰分测试
        2.3.2 氮气吸脱附分析
        2.3.3 红外线光谱分析
        2.3.4 扫描电镜
        2.3.5 热重分析
        2.3.6 X射线衍射分析
    2.4 吸附实验方法
        2.4.1 静态吸附实验
        2.4.2 吸附等温线
        2.4.3 吸附动力学
        2.4.4 吸附热力学
3 蓝藻-塑料复合活性炭的制备及表征
    3.1 工艺条件对复合活性炭孔结构的影响研究
        3.1.1 活化温度
        3.1.2 盐料比
        3.1.3 塑料含量
    3.2 正交试验优化制备蓝藻-塑料复合活性炭
        3.2.1 正交试验设计
        3.2.2 正交试验结果与分析
        3.2.3 验证实验
    3.3 蓝藻-塑料复合活性炭的理化性质表征
        3.3.1 灰分测试结果
        3.3.2 氮气吸脱附分析
        3.3.3 红外光谱分析
        3.3.4 扫描电镜
        3.3.5 氮气气氛下热重分析
        3.3.6 X射线衍射分析
    3.4 本章小结
4 蓝藻-塑料复合活性炭对罗丹明B的吸附研究
    4.1 蓝藻-塑料复合活性炭对罗丹明B的吸附性能实验
        4.1.1 p H值对吸附的影响
        4.1.2 罗丹明B初始浓度对吸附的影响
        4.1.3 复合活性炭投加量对吸附的影响
        4.1.4 吸附时间对吸附的影响
        4.1.5 吸附温度对吸附的影响
    4.2 蓝藻-塑料复合活性炭对罗丹明B的吸附机理研究
        4.2.1 吸附等温线
        4.2.2 吸附动力学
        4.2.3 吸附热力学
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(2)煤基活性泡沫炭的制备及其对焦化废水中有机污染物吸附性能的初探(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 焦化废水的简介及处理技术
        1.1.1 焦化废水的来源及特点
        1.1.2 焦化废水的危害
        1.1.3 焦化废水的处理技术
    1.2 吸附技术在处理焦化废水中的应用
        1.2.1 炭质吸附剂
        1.2.2 吸附剂的孔结构
        1.2.3 吸附剂的表面化学性质
    1.3 泡沫炭
        1.3.1 泡沫炭的原料及制备
        1.3.2 泡沫炭的应用
    1.4 多孔炭的制备方法
        1.4.1 物理活化法
        1.4.2 化学活化法
        1.4.3 模板炭化法
    1.5 选题意义及研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试样
        2.1.1 原料的选取与分析
        2.1.2 热失重与基氏流动度分析
        2.1.3 焦化废水的选取与分析
    2.2 实验仪器设备与试剂
    2.3 活性泡沫炭的制备
    2.4 样品性能评价方法
        2.4.1 活化烧失率分析
        2.4.2 体积密度和孔隙率分析
        2.4.3 比表面积和孔结构分析
        2.4.4 抗压强度分析
        2.4.5 扫描电子显微镜分析
        2.4.6 傅里叶红外分析
        2.4.7 X射线光电子能谱分析
        2.4.8 X射线衍射分析
    2.5 吸附实验和有机物种类分析
        2.5.1 COD去除率的计算
        2.5.2 吸附剂吸附容量的计算
        2.5.3 有机物种类分析
第三章 制备条件对泡沫炭结构和性能的影响
    3.1 发泡温度对泡沫炭生料及泡沫炭结构和性能的影响
        3.1.1 发泡温度对泡沫炭生料和泡沫炭表观形貌的影响
        3.1.2 发泡温度对泡沫炭生料及泡沫炭体积密度的影响
        3.1.3 发泡温度对泡沫炭生料及泡沫炭孔隙率的影响
        3.1.4 发泡温度对泡沫炭生料及泡沫炭抗压强度的影响
    3.2 炭化温度对泡沫炭以及活性泡沫炭结构和性能的影响
        3.2.1 炭化温度对泡沫炭表观形貌的影响
        3.2.2 炭化温度对泡沫炭孔隙率、体积密度的影响
        3.2.3 炭化温度对泡沫炭抗压强度的影响
        3.2.4 炭化温度对活性泡沫炭性能的影响
    3.3 本章小结
第四章 活化条件对活性泡沫炭结构和性能的影响
    4.1 活化温度对活性泡沫炭结构和性能的影响
    4.2 水蒸气流量对活性泡沫炭结构和性能的影响
    4.3 活化时间对活性泡沫炭结构和性能的影响
    4.4 活性泡沫炭与活性炭的表征分析
        4.4.1 比表面积与孔结构分析
        4.4.2 表观形貌分析
        4.4.3 傅里叶红外分析
        4.4.4 X射线光电子能谱分析
        4.4.5 X射线衍射分析
    4.5 本章小结
第五章 活性泡沫炭处理焦化废水的初探
    5.1 不同炭质吸附剂对废水COD去除率和可生化性的影响
    5.2 吸附前后废水的成分分析
    5.3 吸附时间的影响及动力学分析
    5.4 吸附温度对COD去除率的影响
    5.5 吸附剂投加量对COD去除率的影响
    5.6 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 下一步工作建议
参考文献
攻读学位期间取得的实践成果
致谢

(3)松塔/松针基活性炭的制备及对Pb2+吸脱附性能的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略语表
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 生物质活性炭国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究目的及意义
    1.4 研究内容
2 ACp的制备及对Pb~(2+)吸脱附性能研究
    2.1 实验材料、仪器和设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 试剂配制
        2.2.2 ACp的制备
        2.2.3 吸附实验
        2.2.4 脱附实验
        2.2.5 表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 制备条件对ACp吸附Pb~(2+)吸附量的影响
        2.3.2 吸附条件对ACp吸附Pb~(2+)吸附量的影响
        2.3.3 吸附动力学
        2.3.4 吸附等温线
        2.3.5 脱附条件对ACp脱附量的影响
        2.3.6 表征分析
    2.4 小结
3 CACp的制备及对Pb~(2+)吸脱附性能研究
    3.1 实验材料、仪器和设备
    3.2 实验方法
        3.2.1 试剂配制
        3.2.2 CACp的制备
        3.2.3 吸附实验
        3.2.4 脱附实验
        3.2.5 表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 制备条件对CACp吸附Pb~(2+)吸附量的影响
        3.3.2 吸附条件对CACp吸附Pb~(2+)吸附量的影响
        3.3.3 吸附动力学
        3.3.4 吸附等温线
        3.3.5 脱附条件对CACp脱附量的影响
        3.3.6 表征分析
    3.4 小结
4 MACp的制备及对Pb~(2+)吸脱附性能研究
    4.1 实验材料、仪器和设备
    4.2 实验方法
        4.2.1 试剂配制
        4.2.2 MACp的制备
        4.2.3 吸附实验
        4.2.4 脱附实验
        4.2.5 表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 制备条件对MACp吸附Pb~(2+)吸附量的影响
        4.3.2 吸附条件对MACp吸附Pb~(2+)吸附量的影响
        4.3.3 吸附动力学
        4.3.4 吸附等温线
        4.3.5 脱附条件对MACp脱附量的影响
        4.3.6 表征分析
    4.4 小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介

(4)废塑料催化热解制备芳香烃的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 废塑料概述
    1.2 废塑料的处置方法
        1.2.1 废塑料的传统处置方法
        1.2.2 废塑料热裂解
        1.2.3 废塑料催化热解
    1.3 废塑料催化热解制备芳香烃研究进展
        1.3.1 芳香烃概述
        1.3.2 废塑料催化热解制备芳烃研究综述
        1.3.3 归纳、总结与技术评价
    1.4 废塑料热解油催化脱氧提质研究进展
        1.4.1 塑料热解油脱氧提质技术
        1.4.2 废塑料热解油催化脱氧研究综述
        1.4.3 归纳、总结与技术评价
    1.5 本课题的研究目的和研究内容
第二章 实验原料、表征方法及仪器
    2.1 实验原料
    2.2 表征方法及表征仪器
        2.2.1 工业分析、元素分析、热值分析及灰成分分析
        2.2.2 扫描电镜-能谱分析
        2.2.3 X射线衍射分析
        2.2.4 X射线荧光光谱分析
        2.2.5 X射线光电子能谱分析
        2.2.6 傅里叶变换红外光谱分析
        2.2.7 比表面积及孔径分析
        2.2.8 NH_3-程序升温脱附
        2.2.9 热重分析
        2.2.10 气相色谱-质谱联用分析
    2.3 实验仪器设备
        2.3.1 管式固定床反应器
        2.3.2 热裂解-气相色谱-质谱联用仪
第三章 活性炭催化废塑料热解制备芳烃
    3.1 简介
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 实验物料
        3.2.2 实验装置及方法
    3.3 木质活性炭催化混合废塑料芳构化实验研究
        3.3.1 单组分及混合废塑料的热分解特性
        3.3.2 活化剂种类对活性炭理化性质的影响
        3.3.3 活化剂种类对活性炭催化混合塑料热解油的影响
        3.3.4 活化方式对活性炭理化性质的影响
        3.3.5 活化方式对活性炭催化混合塑料热解油的影响
        3.3.6 催化反应机理
    3.4 磷酸活化炭催化聚乙烯芳构化实验研究
        3.4.1 磷酸活化对活性炭理化性质的影响
        3.4.2 磷酸活化过程中磷浸渍比对油相产物特性的影响
        3.4.3 磷酸活化炭催化停留时间对油相产物特性的影响
        3.4.4 催化反应机理
    3.5 本章小结
第四章 污泥炭催化废塑料热解制备芳烃
    4.1 简介
    4.2 实验材料及方法
        4.2.1 实验物料
        4.2.2 实验装置及方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 污泥及污泥炭的理化性质
        4.3.2 催化剂及催化温度对混合塑料热解的影响
        4.3.3 催化停留时间对混合塑料热解的影响
        4.3.4 塑料组成对混合塑料热解的影响
        4.3.5 催化剂的催化活性与失活
        4.3.6 催化机理的分析
    4.4 本章小结
第五章 高含氧芳酸酯类聚酯催化脱氧制备芳烃
    5.1 简介
    5.2 实验材料及方法
        5.2.1 实验物料
        5.2.2 实验装置及方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 PET/PBT及碱土金属基催化剂的理化性质表征
        5.3.2 碱土金属基催化剂对产物分布的影响
        5.3.3 反应温度对产物分布的影响
        5.3.4 催化剂/原料比对产物分布的影响
    5.4 本章小结
第六章 高含氧酚酯类聚酯催化脱氧制备芳烃
    6.1 简介
    6.2 实验材料及方法
        6.2.1 实验物料
        6.2.2 实验装置及方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 PC与 PE/PP混合物的热分解特性
        6.3.2 HZSM-5 的催化作用对产物分布的影响
        6.3.3 PE/PP掺混比对产物分布的影响
        6.3.4 催化温度对产物分布的影响
        6.3.5 催化剂的再生与积炭表征
    6.4 本章小结
第七章 杂质对混合废塑料热解油品质的影响
    7.1 简介
    7.2 实验材料及方法
        7.2.1 实验物料
        7.2.2 实验装置及方法
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 杂质及塑料的表征
        7.3.2 杂质种类对塑料热解油品质的影响
        7.3.3 塑料种类对塑料热解油品质的影响
        7.3.4 杂质中灰分及有机组分对塑料热解油品质的影响
    7.4 本章小结
第八章 全文总结与展望
    8.1 全文小结
    8.2 本文创新点
    8.3 研究内容展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间科研成果

(5)多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 背景
    1.2 常低温脱硫现有技术
    1.3 常温干法脱硫研究综述
        1.3.1 炭材料脱硫
        1.3.2 金属有机框架化合物脱硫
        1.3.3 金属氧化物脱硫
    1.4 常温氧化锌脱硫研究进展
        1.4.1 掺杂或复合型纳米氧化锌脱硫
        1.4.2 负载型多孔纳米氧化锌脱硫
        1.4.3 非负载型多孔纳米氧化锌脱硫
        1.4.4 氧化锌脱硫机理探究
    1.5 本论文研究目的及内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
        2.2.1 样品制备所需仪器
        2.2.2 样品评价所需仪器
    2.3 脱硫剂性能评价
        2.3.1 固定床硫化氢脱除性能评价
        2.3.2 催化剂加氢催化性能评价
    2.4 样品表征
        2.4.1 热重联用质谱分析(TG-MS)
        2.4.2 N_2-物理吸附-脱附等温线(BET)
        2.4.3 粉末X射线衍射(XRD)
        2.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM)
        2.4.5 高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)
        2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)
        2.4.7 傅立叶-红外光谱分析(FT-IR)
        2.4.8 光致发光谱(PL光谱)
        2.4.9 化学程序升温吸附仪(CO_2-TPD)
        2.4.10 拉曼光谱(Raman)
        2.4.11 紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)
第三章 氮改性活性炭载体改善氧化锌脱硫性能
    3.1 脱硫剂的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 氮改性前后载体结构表征
        3.2.2 氮改性对脱硫剂理化性质的影响
        3.2.3 氮改性对脱硫性能的影响
        3.2.4 氮改性前后脱硫机理分析
    3.3 小结
第四章 氧化锌与氧化镁共负载活性炭双功能脱硫剂构效关系
    4.1 脱硫剂的制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 脱硫剂形貌和结构表征
        4.2.2 引入氧化镁对脱硫性能的影响
        4.2.3 硫化产物及脱硫性能分析
        4.2.4 脱硫剂脱硫机理分析
    4.3 小结
第五章 新型溶胶凝胶法制备多孔纳米锌硅复合脱硫剂
    5.1 脱硫剂的制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 脱硫剂的脱硫性能
        5.2.2 制备条件对脱硫剂理化性质的影响
        5.2.3 氧化锌形成机理分析
        5.2.4 溶胶凝胶策略的普适性
    5.3 小结
第六章 多孔纳米锌钴硅复合脱硫剂优化设计及再利用
    6.1 脱硫剂的制备
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 脱硫剂理化性质分析
        6.2.2 脱硫剂的脱硫性能
        6.2.3 硫化产物分析
        6.2.4 氧化锌与四氧化三钴协同脱除硫化氢机理
        6.2.5 废脱硫剂再利用
    6.3 小结
第七章 氧空位对氧化锌常温脱硫性能的影响及影响机制
    7.1 脱硫剂的制备
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 镍离子掺杂对脱硫剂理化性质的影响
        7.2.2 氧空位对脱硫性能的影响及分析
        7.2.3 晶格扩散机理探究
    7.3 小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 本论文创新点
    8.3 对今后工作的展望和建议
参考文献
攻读博士学位期间主要科研成果
致谢

(6)垃圾焚烧飞灰与生物质共热解制备活性炭实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 活性炭概述
        1.2.1 活性炭的种类
        1.2.2 活性炭的结构与性能
        1.2.3 活性炭的制备
    1.3 生物质活性炭的制备
        1.3.1 生物质原材料
        1.3.2 生物质活性炭的制备方法
        1.3.3 生物质活性炭的制备研究进展
        1.3.4 生物质活性炭的改性方法
    1.4 生物质活性炭的性能及评价
        1.4.1 生物质活性炭的物理性质
        1.4.2 生物质活性炭的化学性质
        1.4.3 生物质活性炭的评价方法
    1.5 课题研究内容及研究思路
第2章 活性炭制备实验设计
    2.1 实验设计思路
    2.2 实验原料及预处理
    2.3 实验试剂与仪器
    2.4 实验系统及装置
    2.5 实验方法
    2.6 产物分析与表征方法
        2.6.1 活性炭产率
        2.6.2 碘值测定
        2.6.3 物理性质测定
        2.6.4 表面形貌测定
        2.6.5 表面官能团测定
    2.7 本章小结
第3章 活性炭制备的炭化过程研究
    3.1 炭化实验流程及工况设计
    3.2 炭化条件对产率的影响
        3.2.1 炭化温度对产率的影响
        3.2.2 原料掺混比例对产率的影响
    3.3 炭化条件对炭化产物比表面积的影响
        3.3.1 炭化温度对炭化产物比表面积的影响
        3.3.2 原料掺混比例对炭化产物比表面积的影响
    3.4 炭化产物的表面形貌及官能团的分析
        3.4.1 炭化产物的表面形貌分析
        3.4.2 炭化产物的表面官能团分析
    3.5 本章小结
第4章 活性炭制备的活化过程研究
    4.1 活化实验流程及工况设计
    4.2 活化条件对活性炭产率的影响
        4.2.1 活化气氛对活性炭产率的影响
        4.2.2 原料掺混比例对活性炭产率的影响
    4.3 活化条件对活性炭比表面积的影响
        4.3.1 活化气氛对活性炭比表面积的影响
        4.3.2 原料掺混比例对活性炭比表面积的影响
    4.4 活化条件对活性炭表面形貌及官能团的影响
        4.4.1 活化条件对活性炭表面形貌的影响
        4.4.2 活化条件对活性炭表面官能团的影响
    4.5 在原料中掺入少量飞灰的活化实验探究
        4.5.1 掺入少量飞灰对活性炭产率的影响
        4.5.2 掺入少量飞灰对活性炭比表面积的影响
        4.5.3 掺入少量飞灰对活性炭表面形貌的影响
        4.5.4 掺入少量飞灰对活性炭微孔结构的影响
        4.5.5 掺入少量飞灰对活性炭N_2吸附性能的影响
    4.6 本章小结
第5章 添加金属化合物对活性炭制备的影响
    5.1 实验流程及工况设计
    5.2 添加K对活性炭制备的影响
        5.2.1 添加K对活性炭产率的影响
        5.2.2 添加K对活性炭比表面积的影响
    5.3 添加Ca对活性炭制备的影响
        5.3.1 添加Ca对活性炭产率的影响
        5.3.2 添加Ca对活性炭比表面积的影响
    5.4 同时添加K和Ca对活性炭制备的影响
        5.4.1 同时添加K和Ca对活性炭产率的影响
        5.4.2 同时添加K和Ca对活性炭比表面积的影响
    5.5 添加金属化合物对活性炭表面形貌的影响
        5.5.1 添加K对活性炭表面形貌的影响
        5.5.2 添加Ca对活性炭表面形貌的影响
        5.5.3 同时添加K和Ca对活性炭表面形貌的影响
    5.6 添加金属化合物对活性炭表面官能团的影响
    5.7 本章小结
第6章 结论
    6.1 全文总结
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况
学位论文评阅及答辩情况表

(7)木质素的改性及其吸附行为的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
    1.1 木质素的概述
    1.2 木质素的改性及应用
        1.2.1 木质素的改性
        1.2.2 木质素在材料方面的应用
    1.3 木质素类有机废水吸附剂的研究进展
        1.3.1 有机废水的来源及危害
        1.3.2 吸附法处理废水中有机物的研究进展
        1.3.3 改性木质素对废水中的有机物的吸附
        1.3.4 木质素基多孔碳对废水中有机物的吸附
    1.4 课题研究目的及意义
第二章 碱木质素胺化工艺条件的探究
    2.1 引言
    2.2 实验试剂与仪器
    2.3 实验方法
    2.4 分析方法
        2.4.1 元素分析测AL的氮含量
        2.4.2 木质素的FTIR红外光谱分析
    2.5 结果讨论与分析
        2.5.1 反应原理
        2.5.2 反应前后碱木质素的结构表征
        2.5.3 DETA用量对AL氮含量的影响
        2.5.4 甲醛用量对AL氮含量的影响
        2.5.5 反应温度对AL氮含量的影响
        2.5.6 反应时间对AL氮含量的影响
        2.5.7 反应PH对AL氮含量的影响
    2.6 小结
第三章 胺基木质素基活性炭对苯酚吸附行为的研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器
    3.3 实验方法
    3.4 分析方法
        3.4.1 苯酚标准曲线的绘制
        3.4.2 亚甲基蓝吸附以及碘吸附
        3.4.3 元素分析
        3.4.4 氮气吸附脱附
        3.4.5 木质素灰分的分析
        3.4.6 木质素热重的分析
    3.5 结果讨论与分析
        3.5.1 碱木质素胺化前后的热重分析
        3.5.2 活化剂以及前驱体对活性炭吸附性能的影响
        3.5.3 活性炭吸附剂制备工艺条件的探究
        3.5.4 苯酚吸附条件的探究
        3.5.5 吸附剂的循环再生
        3.5.6 吸附机理
    3.6 小结
第四章 脱甲基-羧甲基化木质素对亚甲基蓝吸附行为的研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与仪器
    4.3 实验方法
    4.4 分析方法
        4.4.1 亚甲基蓝标准曲线的绘制
        4.4.2 紫外差示光谱法测木质素酚羟基含量
        4.4.3 水相电位滴定法测木质素羧基含量
        4.4.4 木质素的FTIR红外光谱分析
    4.5 结果讨论与分析
        4.5.1 反应原理
        4.5.2 改性前后木质素的结构表征
        4.5.3 不同改性方法对亚甲基蓝吸附的影响
        4.5.4 PH、吸附时间、亚甲基蓝浓度对吸附的影响
        4.5.5 吸附等温线分析
        4.5.6 吸附模型
    4.6 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢

(8)烟杆污泥活性炭的制备及其对磷的吸附研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 污泥产生概况
        1.1.2 污泥的性质和主要成分
        1.1.3 污泥对环境的影响
    1.2 污泥传统处置方法
        1.2.1 焚烧处置
        1.2.2 卫生填埋处置
        1.2.3 土地利用
    1.3 污泥资源化利用现状
        1.3.1 建材利用
        1.3.2 污泥堆肥
        1.3.3 污泥提取蛋白质
        1.3.4 污泥热解制油
        1.3.5 污泥其他资源化利用途径
        1.3.6 污泥制备活性炭
    1.4 污泥制备活性炭的研究进展
        1.4.1 直接炭化法
        1.4.2 物理活化法
        1.4.3 化学活化法
    1.5 污泥活性炭的吸附研究进展
        1.5.1 污泥活性炭对无机污染物的吸附
        1.5.2 污泥活性炭对有机污染物的吸附
        1.5.3 污泥活性炭在废气治理中的应用
    1.6 研究目的、意义以及研究内容
        1.6.1 研究目的和意义
        1.6.2 研究的主要内容和创新点
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验原料、器材与药品
        2.1.1 实验药品与器材
        2.1.2 实验原料
    2.2 污泥的性质测定
        2.2.1 污泥含水率测定
        2.2.2 污泥有机质含量和灰分的测定
        2.2.3 污泥的热重分析
        2.2.4 污泥pH的测定
    2.3 烟杆污泥活性炭的制备方法
    2.4 烟杆污泥活性炭的表征
        2.4.1 扫描电镜分析(SEM)
        2.4.2 能谱分析(EDS)
        2.4.3 比表面积和孔体积测定(BET)
        2.4.4 傅立叶红外光谱分析(FT-IR)
        2.4.5 X-射线衍射分析
        2.4.6 碘吸附值的测定
        2.4.7 表面酸性含氧官能团含量测定
    2.5 吸附实验方法
        2.5.1 模拟含磷废水的配置及标准曲线的绘制
        2.5.2 烟杆污泥活性炭对磷的吸附研究
    2.6 本章小结
第三章 常规加热法制备烟杆污泥活性炭的工艺优化
    3.1 引言
    3.2 原料的基本性质
    3.3 烟杆污泥活性炭制备最佳工艺参数研究
        3.3.1 活化剂的筛选
        3.3.2 烟杆污泥活性炭制备的正交实验
    3.4 常规加热下制备条件对烟杆污泥活性炭性能的影响
        3.4.1 烟杆添加比例对烟杆污泥活性炭的影响
        3.4.2 活化温度对烟杆污泥活性炭的影响
        3.4.3 活化剂浓度对烟杆污泥活性炭的影响
        3.4.4 活化时间对烟杆污泥活性炭的影响
        3.4.5 固液比对烟杆污泥活性炭的影响
    3.5 最佳工艺条件下制备出的烟杆污泥活性炭表征
        3.5.1 扫描电镜(SEM)分析
        3.5.2 能谱(EDS)分析
        3.5.3 比表面积和孔结构测定(BET)分析
        3.5.4 X-射线衍射(XRD)分析
    3.6 烟杆污泥活性炭和污泥活性炭对磷的吸附效果的比较
    3.7 本章小结
第四章 微波加热法制备烟杆污泥活性炭的工艺优化
    4.1 引言
    4.2 微波烟杆污泥活性炭的制备
    4.3 微波烟杆污泥活性炭制备的最佳工艺参数研究
    4.4 微波加热下制备条件对烟杆污泥活性炭性能的影响
        4.4.1 烟杆添加比例对碘吸附值的影响
        4.4.2 微波辐射功率对碘吸附值的影响
        4.4.3 微波辐射时间对碘吸附的影响
        4.4.4 活化剂浓度对碘吸附值的影响
        4.4.5 固液比对碘吸附值的影响
    4.5 最佳工艺条件下制备出的烟杆污泥活性炭的表征
        4.5.1 扫描电镜(SEM)分析
        4.5.2 能谱(EDS)分析
        4.5.3 比表面积和孔体积测定(BET)分析
        4.5.4 X-射线衍射(XRD)分析
    4.6 本章小结
第五章 两种加热方法制备出的烟杆污泥活性炭性质对比
    5.1 两种烟杆污泥活性炭的物理结构对比
        5.1.1 表面形貌分析
        5.1.2 比表面积和孔隙结构分析
        5.1.3 表面官能团分析
    5.2 吸附时间和溶液初始浓度对磷吸附效果的影响
    5.3 烟杆污泥活性炭投加量对磷吸附效果的影响
    5.4 溶液PH对磷吸附效果的影响
    5.5 温度对磷吸附效果的影响
    5.6 吸附动力学
    5.7 吸附等温线
    5.8 吸附热力学
    5.9 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 主要结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
附录A (攻读学位期间发表论文目录)

(9)柞木基活性炭的制备及其电化学性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 活性炭概述
        1.1.1 活性炭的制备方法
        1.1.2 制备活性炭的原料
    1.2 超级电容器概述
        1.2.1 超级电容器的性能参数
        1.2.2 超级电容器储能原理
        1.2.3 超级电容器电极材料
    1.3 选题意义
    1.4 研究内容与目的
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂与设备
    2.2 活性炭的制备
        2.2.1 物理活化法制备活性炭
        2.2.2 磷酸活化法制备活性炭
        2.2.3 KOH活化法制备活性炭
        2.2.4 磷酸-KOH活化法制备活性炭
        2.2.5 磷酸-物理活化法样品制备活性炭
    2.3 活性炭的表征与测试
        2.3.1 活性炭收率计算
        2.3.2 结构与性能测试
    2.4 活性炭电极电化学性能测试
        2.4.1 活性炭电极片制备
        2.4.2 循环伏安特性
        2.4.3 恒流充放电性能
        2.4.4 交流阻抗特性
        2.4.5 三电极体系电化学性能测试
        2.4.6 两电极体系电化学性能测试
3 不同活化方法制备柞木基活性炭及其性能研究
    3.1 原料形貌结构特征分析
    3.2 不同活化方法对活性炭结构的影响
        3.2.1 活性炭孔结构表征
        3.2.2 活性炭Raman谱图分析
        3.2.3 活性炭FT-IR吸收光谱与XPS光谱分析
    3.3 电化学性能测试
    3.4 本章小结
4 KOH活化法制备活性炭及其性能研究
    4.1 炭化温度对活性炭吸附性能的影响
    4.2 活化温度对活性炭吸附性能的影响
    4.3 活化时间对活性炭吸附性能的影响
    4.4 碱碳比对ZM-K-n性能的影响
        4.4.1 碱碳比对ZM-K-n吸附性能和孔结构的影响
        4.4.2 碱碳比对ZM-K-n电化学性能的影响
        4.4.3 ZM-K-4 两电极体系电化学性能测试
    4.5 本章小结
5 磷酸-KOH活化法制备活性炭及其性能研究
    5.1 碱碳比对ZM-P-K-n吸附性能和孔结构的影响
    5.2 碱碳比对ZM-P-K-n电化学性能的影响
        5.2.1 碱碳比对ZM-P-K-n三电极电化学性能的影响
        5.2.2 ZM-P-K-3 两电极体系电化学性能测试
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(10)煤气化细渣制备磁性炭硅复合材料及其吸附性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 煤气化渣
        1.1.1 煤气化渣的来源及危害
        1.1.2 煤气化渣的性质
        1.1.3 煤气化渣的资源化利用
    1.2 活性炭材料
        1.2.1 活性炭的吸附原理
        1.2.2 活性炭的制备方法
        1.2.3 活性炭的应用
    1.3 介孔硅材料
        1.3.1 介孔硅的制备方法
        1.3.2 介孔硅的应用
    1.4 磁性吸附剂
        1.4.1 磁化剂的种类及与吸附剂的结合方式
        1.4.2 磁性吸附剂的制备方法
    1.5 选题背景及研究内容
        1.5.1 选题的背景
        1.5.2 课题目的和研究内容
        1.5.3 创新点
2 实验原料和方法
    2.1 煤气化细渣的表征
        2.1.1 成分与物相
        2.1.2 SEM分析
        2.1.3 热重分析
        2.1.4 孔结构分析
    2.2 实验表征方法
        2.2.1 X射线荧光光谱分析
        2.2.2 比表面积和孔结构分析
        2.2.3 微观形貌分析
        2.2.4 VSM分析
        2.2.5 X射线衍射分析
        2.2.6 傅里叶变换红外光谱分析
        2.2.7 原子吸收光谱仪
        2.2.8 热重分析
        2.2.9 VSM分析
3 炭硅复合材料的制备及其性能表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 设备及仪器
        3.2.3 炭硅复合材料的合成方法
    3.3 化学活化法制备炭硅复合材料
        3.3.1 活化温度的影响
        3.3.2 活化时间的影响
        3.3.3 碱炭比的影响
        3.3.4 盐酸浓度的影响
    3.4 物理活化法制备炭硅复合材料
        3.4.1 正交实验的设计
        3.4.2 正交实验结果分析
    3.5 炭硅复合材料的性能表征
        3.5.1 成分与物相
        3.5.2 微观结构
        3.5.3 FTIR表征
        3.5.4 BET表征
    3.6 本章小结
4 磁性炭硅复合材料的制备及其性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 设备及仪器
        4.2.3 磁性炭硅复合材料的合成方法
    4.3 溶剂热法制备磁性炭硅复合材料
        4.3.1 Na Ac的添加量影响
        4.3.2 理论负载比例的影响
    4.4 一步法制备炭硅复合材料
        4.4.1 活化温度的影响
        4.4.2 Fe_2O_3 的添加量影响
    4.5 磁性炭硅复合材料的性能表征
        4.5.1 XRD表征
        4.5.2 微观结构表征
        4.5.3 孔隙结构参数及磁性能
    4.6 本章小结
5 炭硅复合材料与磁性炭硅复合材料对铅离子的吸附性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 设备及仪器
        5.2.3 对Pb(Ⅱ)吸附实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 吸附剂添加量对Pb(Ⅱ)去除率的影响
        5.3.2 吸附时间对Pb(Ⅱ)去除率的影响
        5.3.3 pH值对Pb(Ⅱ)去除率的影响
        5.3.4 Pb(Ⅱ)溶液初始浓度对去除率的影响
        5.3.5 干扰离子的影响
        5.3.6 吸附等温线研究
        5.3.7 吸附动力学研究
    5.4 本章小结
结论与展望
    全文总结
    不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

四、活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响(论文参考文献)

  • [1]蓝藻-塑料复合活性炭的制备及其吸附性能研究[D]. 王杰. 黑龙江科技大学, 2021(08)
  • [2]煤基活性泡沫炭的制备及其对焦化废水中有机污染物吸附性能的初探[D]. 高翔宇. 太原理工大学, 2021(01)
  • [3]松塔/松针基活性炭的制备及对Pb2+吸脱附性能的研究[D]. 袁帅. 内蒙古农业大学, 2021(02)
  • [4]废塑料催化热解制备芳香烃的研究[D]. 孙锴. 浙江大学, 2021
  • [5]多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系[D]. 杨超. 太原理工大学, 2021(01)
  • [6]垃圾焚烧飞灰与生物质共热解制备活性炭实验研究[D]. 刘哲. 山东大学, 2021(12)
  • [7]木质素的改性及其吸附行为的研究[D]. 朱红文. 华东理工大学, 2021(08)
  • [8]烟杆污泥活性炭的制备及其对磷的吸附研究[D]. 贺自帅. 昆明理工大学, 2021(02)
  • [9]柞木基活性炭的制备及其电化学性能研究[D]. 李成才. 大连理工大学, 2021(01)
  • [10]煤气化细渣制备磁性炭硅复合材料及其吸附性能研究[D]. 毛林. 青岛科技大学, 2021

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活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响
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