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石蜡/碱改性硅藻土/膨胀石墨复合相变储热材料的制备及性能 被引量：2
1
作者 陈丽梅 赵梦菲 +4 位作者 陈琳 李丁 李巍 韩维野 王鸿斌 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第3期533-543,共11页
通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载... 通过碱处理,优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构,提高了孔隙率,增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料,并研究了其结构与性能的关系。结果表明,复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%,进而提高了复合材料的储热性能;向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力,添加质量分数10%EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^(-1)·K^(-1)提高到了0.589 W·m^(-1)·K^(-1))。随着EG含量的升高,复合相变材料的相变潜热有所增加,但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10%EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。 展开更多
关键词 复合相变材料 石蜡 碱改性硅藻土 膨胀石墨
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沥青基多孔炭材料制备及其双电层储能性能 被引量：2
2
作者 岳晓明 刘天龙 +2 位作者 赵子涵 安兆阳 罗鹏 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期101-109,共9页
多孔炭作为超级电容器电极的主要材料,具有导电性好、化学稳定性高、工作温度范围广等优点。以内蒙古煤沥青(CTP)为原料,分别以K_(2)CO_(3)和KOH为活化剂,通过化学活化法制备多孔炭材料,优化制备工艺并比较2种活化剂制备的多孔炭在结构... 多孔炭作为超级电容器电极的主要材料,具有导电性好、化学稳定性高、工作温度范围广等优点。以内蒙古煤沥青(CTP)为原料,分别以K_(2)CO_(3)和KOH为活化剂,通过化学活化法制备多孔炭材料,优化制备工艺并比较2种活化剂制备的多孔炭在结构和电化学性能方面的差异。结果表明,K_(2)CO_(3)活化和KOH活化最佳制备条件均为活化温度700℃、活化时间60 min、活化剂与CTP质量比为2∶1。2种活化剂制备的多孔炭在微观结构上有很大差异,KOH活化所得多孔炭(PH-T700)表面平整光滑并分布大量规则的圆孔,而K_(2)CO_(3)活化所得多孔炭(PC-T700)内部呈层叠交错的珊瑚状结构。与PH-T700相比,PC-T700具有更多中孔,离子扩散阻力更小。在1 A/g电流密度下,PC-T700和PH-T700的比电容量分别为252.90和261.02 F/g,PC-T700和PH-T700组装成纽扣型对称电容器,0.5 A/g时比电容量分别为226.01和225.51 F/g,且PC-T700表现出更优秀的倍率性能和循环稳定性。5000次充放电后,PC-T700和PH-T700的比电容量分别为初始值的103.77%和98.20%。输出功率达1038.46 W/kg时,PC-T700能量密度仍保持7.5 Wh/kg,实际使用价值高于PH-T700。 展开更多
关键词 煤沥青 多孔炭 化学活化 活化剂 超级电容器
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活性炭制备的研究进展 被引量：3
3
作者 潘晓威 梁耀辉 +4 位作者 占国艳 陈淑贤 潘政 何家媛 叶剑芝 《现代农业科技》 2024年第9期118-122,127,共6页
本文系统评述了近年来活性炭的主要制备方法,其中:化学活化法可短时间制备出高比表面积的活性炭,但会带来较严重的污染;与化学活化法相比,物理活化法具有工艺简单、清洁等优点,但所制备活性炭的孔结构较低,吸附性能偏弱;物理-化学活化... 本文系统评述了近年来活性炭的主要制备方法,其中:化学活化法可短时间制备出高比表面积的活性炭,但会带来较严重的污染;与化学活化法相比,物理活化法具有工艺简单、清洁等优点,但所制备活性炭的孔结构较低,吸附性能偏弱;物理-化学活化法结合物理活化法和化学活化法两种方法的优点,可调节活性炭结构,制备出合适的活性炭;微波加热活化法不仅可以降低预处理成本,还可以提高加热速率。本文还比较了不同改性方法的优劣,并对高比表面积活性炭的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 活性炭 制备方法 改性
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磁性茶渣的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究
4
作者 胡芳 张顺宝 +2 位作者 谭嘉琪 史长伟 郑顺姬 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期55-59,共5页
采用化学交联法在废茶渣(TW)上负载Fe_(3)O_(4)磁性粒子,制备了新型生物质基磁性吸附剂-磁性茶渣(MTW),利用SEM和FTIR进行了表征,并研究了MTW对于水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。在30℃、pH为2、吸附剂用量1 g/L、吸附时间120 min时,MTW对... 采用化学交联法在废茶渣(TW)上负载Fe_(3)O_(4)磁性粒子,制备了新型生物质基磁性吸附剂-磁性茶渣(MTW),利用SEM和FTIR进行了表征,并研究了MTW对于水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。在30℃、pH为2、吸附剂用量1 g/L、吸附时间120 min时,MTW对初始浓度为20 mg/L的Cr(Ⅵ)的吸附率为91%。Cr(Ⅵ)在MTW上的吸附符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,在40℃下,最大吸附容量为33.847 mg/g。热力学参数表明,吸附是自发和吸热的。 展开更多
关键词 吸附 茶渣 Fe_(3)O_(4) CR(VI)
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PEI功能化乙酸锌辅助机械化学法合成的ZIF-8吸附CO_(2)性能研究
5
作者 李安琪 刘民 郭新闻 《化学反应工程与工艺》 CAS 2024年第4期342-350,共9页
为开发高效且适合大规模生产的CO_(2)吸附剂,采用乙酸锌为辅助研磨物,ZnO为金属前驱体,利用机械化学法高效合成高比表面积的ZIF-8材料,考察了机械化学法的合成条件及优势,采用湿浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)负载到ZIF-8材料中,通过X射线衍射... 为开发高效且适合大规模生产的CO_(2)吸附剂,采用乙酸锌为辅助研磨物,ZnO为金属前驱体,利用机械化学法高效合成高比表面积的ZIF-8材料,考察了机械化学法的合成条件及优势,采用湿浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)负载到ZIF-8材料中,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和N2吸附-脱附等进行表征,评价其CO_(2)吸附性能。结果表明:机械化学法可在短时间内高效合成ZIF-8材料,其收率高达80.7%。机械化学法显著减少了有机溶剂和有机配体的用量,所合成的ZIF-8具有更小的粒径。PEI的加入显著提高了ZIF-8的CO_(2)吸附性能,其中PEI负载量为60%(质量分数)的吸附剂在50℃的吸附量最高,达到90.21 mg/g,较ZIF-8提高约14倍。此外,该复合材料还表现出良好的稳定性和再生性,在CO_(2)吸附领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 ZIF-8 乙酸锌辅助 机械化学法 氨基功能化材料 CO_(2)吸附
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介孔SBA-16负载Nb_(2)O_(5)光催化脱硫催化剂
6
作者 李剑 丁重允 +1 位作者 王雯雯 杨丽娜 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期496-504,共9页
采用浸渍法制备了Nb_(2)O_(5)/SBA-16催化剂,利用XRD、FTIR、N_(2)吸附-脱附、UV-Vis、SEM、TEM、XRF等方法分析了催化剂结构和性质。以含二苯并噻吩的十二烷溶液为模拟油,分别以30%(w)H_(2)O_(2)和甲醇为氧化剂和萃取剂,考察了催化剂... 采用浸渍法制备了Nb_(2)O_(5)/SBA-16催化剂,利用XRD、FTIR、N_(2)吸附-脱附、UV-Vis、SEM、TEM、XRF等方法分析了催化剂结构和性质。以含二苯并噻吩的十二烷溶液为模拟油,分别以30%(w)H_(2)O_(2)和甲醇为氧化剂和萃取剂,考察了催化剂的光催化氧化脱硫性能,优化了工艺条件并提出了催化机理。实验结果表明,Nb_(2)O_(5)/SBA-16催化剂保持了高度有序的介孔结构,且比表面积高、活性组分分散均匀;反应符合一级动力学;选择20%(w)Nb_(2)O_(5)/SBA-16催化剂,当催化剂用量1%(w)、O/S摩尔比10∶1、萃取剂与模拟油体积比1∶1时,脱硫效果最佳,脱硫率达98.06%,循环6次后仍有较高脱硫率;反应的主要活性中间物种为超氧自由基和空穴。 展开更多
关键词 Nb_(2)O_(5) SBA-16 负载 光催化 脱硫 分子筛
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木质素水凝胶吸附Zn(II)的研究
7
作者 郝一男 李梦瑶 +5 位作者 王任飞 盛健 遆晓刚 艾桂玲 沈洪霞 王硕 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1859-1863,1867,共6页
通过接枝共聚制得木质素磺酸钠和丙烯酸的聚合物,通过与蒙脱土进行插层结合得到木质素水凝胶,用于探究对Zn(Ⅱ)的吸附性能。结果表明:所制备的水凝胶具有良好的吸附性和pH响应性。在溶液初始浓度为600 mg/L,pH=4.5,吸附温度45℃,吸附时... 通过接枝共聚制得木质素磺酸钠和丙烯酸的聚合物,通过与蒙脱土进行插层结合得到木质素水凝胶,用于探究对Zn(Ⅱ)的吸附性能。结果表明:所制备的水凝胶具有良好的吸附性和pH响应性。在溶液初始浓度为600 mg/L,pH=4.5,吸附温度45℃,吸附时间140 min条件下,吸附量最大达285.39 mg/g,该吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,说明吸附是单分子层吸附。 展开更多
关键词 木质素 蒙脱土 水凝胶 吸附
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基于超声改性橡胶籽壳活性炭的制备方法研究
8
作者 潘晓威 赵祉芳 +4 位作者 占国艳 梁耀辉 潘政 陈淑贤 叶剑芝 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1235-1243,共9页
以农业废弃物橡胶籽壳为原料,以KOH为活化剂,与超声处理相结合制备活性炭,通过调整制备处理条件对活性炭的表面结构进行调控,以获得最佳制备条件。采用傅里叶显微红外、扫描电镜、元素分析、热重分析等手段,研究活性炭的物理化学特性,... 以农业废弃物橡胶籽壳为原料,以KOH为活化剂,与超声处理相结合制备活性炭,通过调整制备处理条件对活性炭的表面结构进行调控,以获得最佳制备条件。采用傅里叶显微红外、扫描电镜、元素分析、热重分析等手段,研究活性炭的物理化学特性,考察其吸附能力,并比较超声预处理与未超声预处理的活性炭的特性。研究得出最优制备条件为:剂料比为1∶1,超声作用时间为60 min,活化时间为60 min,活化温度为700℃。超声预处理后的活性炭(UAC)的亚甲基蓝吸附值为400 mg/g、碘吸附值为1340.2 mg/g、得率达25.9%,总孔容为0.9511 cm^(3)/g,比表面积为1034.5009 m^(2)/g;未经超声预处理的活性炭(NAC)的亚甲基蓝吸附值为300 mg/g,碘吸附值为894.0 mg/g,得率为20.8%,比表面积为690.2461 m^(2)/g,总孔容为0.6830 cm^(3)/g。二者均含羟基、醇羟基、羰基官能团,橡胶籽壳活性炭的氮气吸附等温线为Ⅰ型。KOH活化后的活性炭表面存有大量孔结构,UAC活性炭表面光滑平整,有许多丰富规则的孔结构,优于NAC活性炭。橡胶籽壳的碳(C)含量丰富,经过KOH活化后,UAC和NAC的C含量由原来的56.81%,分别提高到75.97%、64.89%。KOH活化后的样品比橡胶籽壳更加稳定,UAC和NAC样品的总重量分别损失62%和68%之后趋于稳定。综上所述,超声处理制备的活性炭性能更佳,说明超声波的空化效应作用在活性炭结构表面,使其结构发生变化,进而提高其吸附性能、比表面积等。 展开更多
关键词 橡胶籽壳 活性炭 碘吸附值 亚甲基蓝吸附值
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水热法合成超细斜发沸石试验研究
9
作者 吴照洋 郝小非 +2 位作者 孙启亮 张永兴 权藏玉 《化工矿物与加工》 CAS 2024年第1期15-20,共6页
斜发沸石具有较强的吸附和离子交换能力,在重金属和油污废水去除、制糖、造纸净化、抗菌抗癌药物助剂制备、石油化工催化裂化、国防以及CO_(2)脱除等领域应用广泛。为了获得纯度较高的斜发沸石,以NaOH、KOH、Al(OH)_(3)、Na_(2)O·n... 斜发沸石具有较强的吸附和离子交换能力,在重金属和油污废水去除、制糖、造纸净化、抗菌抗癌药物助剂制备、石油化工催化裂化、国防以及CO_(2)脱除等领域应用广泛。为了获得纯度较高的斜发沸石,以NaOH、KOH、Al(OH)_(3)、Na_(2)O·nSiO_(2)、H_(2)O为原料,采用水热法制备了斜发沸石,并通过XRD和晶面分析,研究了斜发沸石的合成条件,结果表明:合成斜发沸石的最佳条件为n(SiO_(2))/n(Al_(2)O_(3))=11、n(OH-)/n(SiO_(2))=0.55、n(H_(2)O)/n(SiO_(2))=25~55、温度150℃、时间6 d,合成的斜发沸石呈片状结构,特征峰完整,纯度较高,其晶胞组成为Na_(0.36)K_(6.58)[(AlO_(2))6(SiO_(2))_(25.26)]·6.71H_(2)O,n(SiO_(2))/n(Al_(2)O_(3))约为8.5,属中硅铝比沸石。SEM分析结果显示,其粒径在1.3μm以下,表明粒度非常细;其静态水吸附量为34.3%,达到了HG/T 2690-2012《13X分子筛》中的一等品指标要求。研究成果可为高纯度细粒斜发沸石的精准合成提供借鉴。 展开更多
关键词 斜发沸石 水热法 特征峰 硅铝比 合成条件 静态水吸附 晶面分析
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稻草秸秆-煤基压块活性炭的制备及工艺优化
10
作者 李晶 徐国忠 +1 位作者 李扬 张生刚 《辽宁科技大学学报》 CAS 2024年第1期25-31,共7页
为降低压块破碎活性炭的制备成本,以稻草秸秆炭和大同不黏煤为主要原料,利用配煤工艺,经过成型、炭化、H_(2)O_((g))-CO_(2)联合活化成型炭制备压块破碎活性炭。采用碘吸附法、亚甲蓝吸附法以及BET、FTIR和Boehm滴定方法测试和表征不同... 为降低压块破碎活性炭的制备成本,以稻草秸秆炭和大同不黏煤为主要原料,利用配煤工艺,经过成型、炭化、H_(2)O_((g))-CO_(2)联合活化成型炭制备压块破碎活性炭。采用碘吸附法、亚甲蓝吸附法以及BET、FTIR和Boehm滴定方法测试和表征不同条件下制备的压块破碎活性炭。实验结果表明,加入适量稻草秸秆炭和H_(2)O_((g))-CO_(2)联合活化对活性炭的碘吸附值和亚甲蓝吸附值均有明显提升作用。Boehm滴定结果表明,活性炭具有丰富的酸性和碱性官能团。当活化温度为900℃、活化时间为2.5 h、H_(2)O_((g))和CO_(2)流量比为2时,制备的活性炭的碘吸附值、亚甲蓝吸附值和比表面积分别达到790 mg/g、262 mg/g和809 m^(2)/g。 展开更多
关键词 活性炭 比表面积 碘吸附值
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小晶粒高硅铝比NaY分子筛低温合成研究
11
作者 饶维 《工业催化》 CAS 2024年第2期42-47,共6页
采用自制的偏铝酸钠为合成导向剂,在低温下水热晶化合成出了小晶粒高硅铝比的NaY分子筛。考察了合成导向剂的陈化温度、陈化时间、晶化碱度、晶化温度和晶化时间对产品的影响,得到了制备NaY分子筛最佳的工艺条件,并进行了放大制备。在... 采用自制的偏铝酸钠为合成导向剂,在低温下水热晶化合成出了小晶粒高硅铝比的NaY分子筛。考察了合成导向剂的陈化温度、陈化时间、晶化碱度、晶化温度和晶化时间对产品的影响,得到了制备NaY分子筛最佳的工艺条件,并进行了放大制备。在此条件下,NaY分子筛结晶度(峰面积)≥90%,结晶度(峰高)≥85%,硅铝比≥5.5,晶粒尺寸均在(100~200)nm,不仅优于工业标样的指标要求,且易于放大。 展开更多
关键词 催化剂工程 低温水热晶化 导向剂 NAY分子筛 结晶度 小晶粒 高硅铝比
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直饮水在线杀菌智能装置设计与多帧监控技术研究
12
作者 张立松 张丙寅 郭宗鸣 《粘接》 CAS 2024年第3期128-131,共4页
为应对传统水质监测和杀菌方法存在无法实时监测、效果较差等问题,研究对智慧直饮水在线杀菌装置进行了多项先进技术和功能设计,包括紫外线杀菌、智能感应等,并主要利用改进的卷积神经网络实现动态视频多帧连续安全监控。结果表明,在3... 为应对传统水质监测和杀菌方法存在无法实时监测、效果较差等问题,研究对智慧直饮水在线杀菌装置进行了多项先进技术和功能设计,包括紫外线杀菌、智能感应等,并主要利用改进的卷积神经网络实现动态视频多帧连续安全监控。结果表明,在3次动态图像识别中,所提出的监控方法准确率均超过了90%,并且运行时间均在10 s以内,最低仅为8.8 s,具有较高的识别准确率和效率,能够对在线杀菌装置动态视频进行有效的安全监控,为提高饮用水的安全性和可靠性提供有力支持。 展开更多
关键词 在线杀菌 直饮水 动态视频 安全监控 卷积神经网络
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生物炭吸附性能的影响因素及其在土壤中的应用
13
作者 张旭 钟舒怡 +1 位作者 黄粤林 彭建伟 《安徽农学通报》 2024年第10期70-77,共8页
生物炭是通过高温热解处理制得的一种固体炭质材料,主要由碳元素组成,具有坚固、稳定和高孔隙度的特点。目前,生物炭可应用于水体中重金属和有机污染物的治理,以及土壤pH调节、土壤改良、碳封存、污染治理和农业生产增效等方面。本文综... 生物炭是通过高温热解处理制得的一种固体炭质材料,主要由碳元素组成,具有坚固、稳定和高孔隙度的特点。目前,生物炭可应用于水体中重金属和有机污染物的治理,以及土壤pH调节、土壤改良、碳封存、污染治理和农业生产增效等方面。本文综述了影响生物炭吸附性能的因素,以及生物炭在土壤中的应用,并对其在土壤中更加合理的应用做出展望。影响生物炭吸附性能的主要因素包括原料种类、热解温度、热解时间、pH、使用剂量和改性方法等。生物炭在土壤中的应用主要包括改善土壤理化性质、吸附土壤中重金属和有机物污染物、提供营养元素和促进植株生长等。 展开更多
关键词 生物炭 吸附 重金属 有机污染物 土壤
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基于响应曲面法优化氮掺杂活性炭的制备和CO_(2)吸附性能研究 被引量：2
14
作者 黄玉 方梦祥 +3 位作者 余鹏 吕通 岑建孟 夏芝香 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期49-59,共11页
氮掺杂活性炭制备过程中影响其性能的因素极其复杂,单一因素的定性分析无法满足对制备条件的准确调控,而多因素耦合量化分析可以弥补不足。以煤焦油沥青为原料,采用KOH活化法,与尿素共热解制备氮掺杂活性炭,通过响应曲面法(RSM)进行建模... 氮掺杂活性炭制备过程中影响其性能的因素极其复杂,单一因素的定性分析无法满足对制备条件的准确调控,而多因素耦合量化分析可以弥补不足。以煤焦油沥青为原料,采用KOH活化法,与尿素共热解制备氮掺杂活性炭,通过响应曲面法(RSM)进行建模,以量化分析多因素耦合作用对活性炭产率和不同温度下(25℃,50℃和75℃)对CO_(2)吸附性能的影响,同时优化制备工艺参数,并且在此实验设计基础上利用线性拟合方法预测不同温度下CO_(2)吸附量的相关性。结果表明:对活性炭产率的影响由大到小的单因素依次为掺氮比(尿素与煤沥青的质量比)、活化温度、碱碳比(KOH与煤沥青的质量比)、活化时间,活化温度和活化时间的耦合作用影响最显著,碱碳比是影响活性炭CO_(2)吸附量最为关键的因素,但随吸附温度升高其他因素影响显著性增强;不同温度下CO_(2)吸附量可以进行相互预测,且相邻温度下CO_(2)吸附量之间的预测效果更好;得到的最佳制备条件为活化温度650℃、活化时间1.25 h、碱碳比2.5、掺氮比0.3,相应的活性炭产率可达59.316%,在25℃,50℃和75℃下CO_(2)吸附量分别为3.474 mmol/g,2.355 mmol/g,1.358 mmol/g。 展开更多
关键词 响应曲面法 优化 活性炭 产率 CO_(2)吸附性能
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刺竹活性炭的制备及吸附性能研究 被引量：1
15
作者 田华宇 刘焕 +3 位作者 王国睿 郝海彦 王天赐 张文标 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期429-436,共8页
【目的】为充分利用刺竹Bambusa sinospinosa材,提高其利用率,进一步探究刺竹活性炭的生产工艺及使用领域,以达到提升其附加值的目的。【方法】以刺竹炭为原料,使用水蒸气活化法,采用单因素实验法探究温度、时间、水蒸气量对刺竹活性炭... 【目的】为充分利用刺竹Bambusa sinospinosa材,提高其利用率,进一步探究刺竹活性炭的生产工艺及使用领域,以达到提升其附加值的目的。【方法】以刺竹炭为原料,使用水蒸气活化法,采用单因素实验法探究温度、时间、水蒸气量对刺竹活性炭的得率及吸附性能的影响。使用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔隙度分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对刺竹活性炭进行测试和表征。【结果】①刺竹活性炭的最优活化工艺为:活化温度875℃、活化时间2.0 h、水蒸气量0.50 L·h^(−1)。在该工艺下制备的刺竹活性炭得率为29.07%,强度达97.68%,碘吸附值为1235.03 mg·g^(−1),亚甲基蓝吸附值为276 mg·g^(−1),吸附性能较好。②红外吸收光谱表明:经活化之后峰值在3130、3010、1670 cm^(−1)等处变弱,876、809、747 cm^(−1)处吸收峰消失,但主要峰依然存在;XRD分析表明:活性炭中含有石墨α轴结构;经比表面积测试和电镜观察,最优工艺活化后的刺竹活性炭孔隙发达,孔容、孔径都有不同程度的提升,总孔容为0.489 cm^(3)·g^(−1),微孔容为0.388 cm^(3)·g^(−1),平均孔径为23.378 nm,BET比表面积为837.005 m^(2)·g^(−1)。【结论】使用最优活化工艺所制备的刺竹活性炭具有较好的性能,可用于吸附、除污等不同场合。 展开更多
关键词 刺竹 活性炭 水蒸气活化 吸附性能 活化工艺
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茶叶基多孔炭的制备及对甲基橙吸附的研究 被引量：1
16
作者 张昊宇 周亿康 +4 位作者 汪燕 潘乐 王云飞 朱德璋 吴燕 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期171-177,共7页
为减少废弃茶叶对环境的污染以及增加其高附加值,以废弃茶叶为碳源,采用化学活化法制备出茶叶基多孔炭。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和氮气等温吸附对所得多孔炭进行表征,研究了其对甲基橙(MO)废水的吸附性能并分析了多孔炭对MO的... 为减少废弃茶叶对环境的污染以及增加其高附加值,以废弃茶叶为碳源,采用化学活化法制备出茶叶基多孔炭。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和氮气等温吸附对所得多孔炭进行表征,研究了其对甲基橙(MO)废水的吸附性能并分析了多孔炭对MO的等温吸附模型和动力学模型。结果表明,制备出的茶叶基多孔炭具有丰富的孔隙结构,其中NaOH作为活化剂制备的多孔炭HPC-NaOH比表面积达到3026 m^(2)/g,其中微孔面积为2811 m^(2)/g,总孔体积为1.54 m^(3)/g。当MO初始质量浓度为200 mg/L,HPC-NaOH投加量为1.5 g/L时,HPC-NaOH的最大吸附量为1264.66 mg/g,MO去除率高达94.85%。多孔炭HPC-NaOH对MO的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,表明吸附过程属于单分子化学吸附类型。 展开更多
关键词 茶叶基多孔炭 甲基橙 吸附 动力学
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氮化硼气凝胶@HKUST-1复合材料的制备及气体吸附性能研究 被引量：1
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作者 王艳娜 冯亚静 +1 位作者 郁超 黄阳 《河北工业大学学报》 CAS 2024年第1期53-61,88,共10页
HKUST-1作为一种多孔材料,因其超高的比表面积和孔隙率,在气体捕获和分离方面应用广泛。但是HKUST-1通常以粉末形式存在,在使用过程中通常会出现粉尘、堵塞和力学性能差等问题。为了解决这些问题,以氮化硼(BN)气凝胶作为基体,采用原位... HKUST-1作为一种多孔材料,因其超高的比表面积和孔隙率,在气体捕获和分离方面应用广泛。但是HKUST-1通常以粉末形式存在,在使用过程中通常会出现粉尘、堵塞和力学性能差等问题。为了解决这些问题,以氮化硼(BN)气凝胶作为基体,采用原位生长的方法在其纤维表面生长HKUST-1晶体,制得了块体BN气凝胶@HKUST-1复合材料。通过XRD、FT-IR、SEM和TEM等表征技术对复合材料进行结构和形貌的分析,并对其力学性能、CO_(2)吸附和选择性能进行测试。研究结果表明,通过原位生长的方法成功制备了具有一定的力学性能的块体BN气凝胶@HKUST-1复合材料。其中,3BN气凝胶@HKUST-1复合材料在50%的应变下材料的压缩强度为32 k Pa。同时,在273 K、1 bar的条件下,3BN气凝胶@HKUST-1复合材料表现出最佳的吸附性能,吸附量为73 cm^(3)/g,是纯相BN气凝胶的2.3倍。 展开更多
关键词 BN气凝胶 HKUST-1 复合材料 CO_(2) 力学性能 吸附性能
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竹皮活性炭对工业废水中高浓度Cr(Ⅵ)的吸附 被引量：1
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作者 张艳娟 段正康 张锟 《当代化工》 CAS 2024年第9期2171-2176,共6页
以竹皮废料为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭,用于吸附水中的高浓度Cr(Ⅵ)离子并探究其吸附性能及吸附机理。通过BET、SEM、FTIR、pH及等电点测定对其微观物理形貌和表面化学性质进行了表征。结果表明,制得的活性炭比表面积高达1 068 ... 以竹皮废料为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭,用于吸附水中的高浓度Cr(Ⅵ)离子并探究其吸附性能及吸附机理。通过BET、SEM、FTIR、pH及等电点测定对其微观物理形貌和表面化学性质进行了表征。结果表明,制得的活性炭比表面积高达1 068 cm^(2)·g^(-1),总孔容达0.55 cm^(3)·g^(-1)、微孔比例达72.7%、平均孔径为1.01 nm,主要含有羟基、羰基等含氧官能团。单因素吸附实验发现,对于质量浓度为150 mg·L^(-1)的Cr(Ⅵ)在活性炭用量1.2 g·L^(-1)、pH为2时吸附效果最佳,吸附去除率达99.7%,残留质量浓度符合国家标准。推测吸附机理为活性炭表面官能团质子化、活性炭与铬离子之间静电吸引、Cr(Ⅵ)表面还原、Cr(Ⅲ)的吸附或释放。 展开更多
关键词 竹皮活性炭 工业废水 Cr(Ⅵ)离子 吸附机理
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离子交换型分子筛在氧氩分离中的应用研究
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作者 马梦瑶 刘蜀疆 +5 位作者 盛毓强 安少杭 常印忠 陈占营 李奇 王世联 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期425-436,I0001,共13页
惰性气体氩(Ar)在日常生活、工业生产及核环境监测等领域有着重要应用,将Ar从复杂气体组分中选择性地快速高效分离纯化是其应用的关键。然而,氧(O_(2))和Ar的分子尺寸及吸附扩散性质相似,并且O_(2)和Ar的沸点十分接近,非低温条件下的O_(... 惰性气体氩(Ar)在日常生活、工业生产及核环境监测等领域有着重要应用,将Ar从复杂气体组分中选择性地快速高效分离纯化是其应用的关键。然而,氧(O_(2))和Ar的分子尺寸及吸附扩散性质相似,并且O_(2)和Ar的沸点十分接近,非低温条件下的O_(2)/Ar分离十分困难。因此,O_(2)与Ar的分离是其应用中必须攻克的难题。分子筛材料通过离子交换改性能够增强吸附质和吸附剂之间的相互作用,从而有效提高分子筛的O_(2)/Ar分离能力。本文对离子交换型分子筛材料在O_(2)/Ar吸附分离领域中的应用研究进行了系统总结和评述,结果发现碱土金属离子、Ce^(3+)、Co^(2+)等离子交换改性后的分子筛对O_(2)具有较高的吸附能力和选择性,而Ag^(+)交换分子筛即载银分子筛具有独特的Ar吸附选择性。目前,常压下离子交换型分子筛材料的O_(2)/Ar分离系数均在2.0左右,这意味着常温常压下的O_(2)/Ar高效分离仍然具有挑战性。开发新型高吸附容量、高吸附选择性的O_(2)/Ar吸附分离材料仍然是未来的研究重点和趋势之一。 展开更多
关键词 氩气 氧氩分离 分子筛 离子交换 载银分子筛
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木质基N,P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭制备及电容去离子性能研究
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作者 孔祥鑫 张坤 +2 位作者 吴振威 李伟 刘守新 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期6026-6034,共9页
以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分... 以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分别对N,P-GCF的表面形态、晶体结构、化学性质、亲水性能进行分析,通过改变NH_(4)H_(2)PO_(4)的添加量探究其对泡沫炭孔结构、电化学性能及电容去离子性能(CDI)的影响。结果表明:经GOs改性与NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂后,孔泡尺寸下降,无序性提高。N,P-GCF具有分级孔结构。当NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂量为2 g时,具有最高的比表面积(2684.11 m^(2)·g^(-1))、总孔容(1.42 cm^(3)·g^(-1))和介孔率(49.45%),N、P质量分数分别为2.48%和3.46%。N元素主要以N-5、N-6、N-X形式存在,P元素主要为P-C、P-N。相比于CF,N,P-GCF2.0具有优异的润湿性及力学性能。在1 mol·L^(-1)NaCl电解液的三电极体系中,1 A·g^(-1)的电流密度时N,P-GCF2.0的比电容为256.48 F·g^(-1),当电流密度增加至15 A·g^(-1)时,比电容保持率达72.51%。在500 mg·L^(-1)的初始NaCl溶液、1.2 V的工作电压下,N,P-GCF2.0具有最佳脱盐能力(29.97 mg·g^(-1))及盐吸附速率(1.84 mg·g^(-1)·min^(-1)),10次循环后脱盐能力保留率为90.12%,具有较好的循环稳定性。 展开更多
关键词 木质基 N P共掺杂 氧化石墨烯 泡沫炭 电容去离子
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