生物質(zhì)活性炭的表面化學(xué)特性及其對(duì)吸附性能的影響.pdf

1、本研究以我國(guó)豐富的生物質(zhì)顆粒活性炭為原料，對(duì)其表面化學(xué)特性進(jìn)行表征改性及其對(duì)吸附性能的影響。通過(guò)改性可以提高其吸附能力，同時(shí)可以改變其表面的官能團(tuán)以使其對(duì)一些特定物質(zhì)的吸收具有特定的效果。研究了活化劑種類、活化時(shí)間、微波功率、微波輻射時(shí)間以及吸附柱的徑高比對(duì)吸附量的影響，活性炭使用次數(shù)對(duì)吸附量和殘留量的影響，真空度以及真空脫附時(shí)間對(duì)活性炭脫附效果的影響。本課題對(duì)竹材活性炭分別用5％、10%、15%的 HNO3溶液浸泡活化以及分別在150

2、oC和300oC用空氣活化進(jìn)行表面改性，使用紅外光譜儀、元素分析儀及pH計(jì)，從定性及定量?jī)煞矫鎸?duì)改性活性炭的表面官能團(tuán)的類型及含量進(jìn)行測(cè)定。研究表明，用含氧酸進(jìn)行改性可以使得活性炭的表面含氧官能團(tuán)增多，用含氮的化學(xué)試劑進(jìn)行改性，可以使得含氮的官能團(tuán)增多，這樣就可以使得活性炭對(duì)于不同物質(zhì)的吸附具有一定的特殊性和專一性。研究表明，除活性炭本身的物理吸附外，在活性炭表面存在的表面官能團(tuán)會(huì)對(duì)活性炭吸附產(chǎn)生重大影響，這些含氧表面官能團(tuán)在活性炭經(jīng)過(guò)

3、表面改性后會(huì)大量增加，增強(qiáng)活性炭的吸附能力。
　　結(jié)果表明，濃度為10%的NaH2PO4溶液浸漬6h，再經(jīng)微波改性4.3min的活性炭比表面積變化不大，但官能團(tuán)增多，孔徑致密。同時(shí)對(duì)于不同的條件下改性之后進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn)的分析和比較深入的探討
　　將改性后最佳條件的活性炭對(duì)鉻離子進(jìn)行吸附，得到在吸附4h對(duì)鉻離子的吸附量是最大的；在對(duì)不同酸度的鉻離子進(jìn)行吸附，得到鉻離子的濃度不一樣時(shí)，稱取一定量的活性炭對(duì)鉻離子的吸附程度也不一樣