不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响

郭雅妮, 强雪妮, 李海红, 同帜, 杨靖. 不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响[J]. 环境工程学报, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128
引用本文: 郭雅妮, 强雪妮, 李海红, 同帜, 杨靖. 不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响[J]. 环境工程学报, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128
Guo Yani, Qiang Xueni, Li Haihong, Tong Zhi, Yang Jing. Influence of different pretreatment methods on structure and adsorption property of activated carbon fibers[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128
Citation: Guo Yani, Qiang Xueni, Li Haihong, Tong Zhi, Yang Jing. Influence of different pretreatment methods on structure and adsorption property of activated carbon fibers[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128

不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响

  • 基金项目:

    陕西省科技厅工业攻关项目(2014K10-08)

    国家自然科学基金资助项目(21573171)

  • 中图分类号: X703

Influence of different pretreatment methods on structure and adsorption property of activated carbon fibers

  • Fund Project:
  • 摘要: 以商品活性炭纤维为原材料,采用水洗和HNO3、H3PO4和HF酸洗方法对其进行预处理。利用扫描电镜、比表面积测定仪及傅立叶红外光谱仪对其表面形貌和结构进行表征,并通过测定灰分含量、碘值和苯酚值考察其吸附性能。结果表明:预处理后活性炭纤维的形状和尺寸变得相对规整,表面酸性官能团数量增加,吸收谱峰变得尖锐,比表面积和总孔容增大。HF水浴去灰分效果最佳可达84.8%;H3PO4活化炭化的碘和苯酚吸附值最高,分别为1 925 mg/g和226 mg/g;而HNO3活化会造成表面刻蚀,碘和苯酚吸附值最低。确定H3PO4活化炭化为本实验最佳预处理方法。
  • [1] 沈曾民. 新型碳材料. 北京: 化学工业出版社, 2003: 56
    [2] 陈兆林, 宋存义, 孙晓慰, 等. 电吸附除盐技术的研究与应用进展. 工业水处理, 2011, 31(4): 11-14 Chen Zhaolin, Song Cunyi, Sun Xiaowei, et al. Progress in the research on the electrosorption desalination technology and its application. Industrial Water Treatment, 2011, 31(4): 11-14(in Chinese)
    [3] Soldatov V. S., Sokolova V. I., Medyak G. V., et al. Binary ion exchange equilibria in systems containing NO3-, Cl- and SO42- on fibrous anion exchangers with tetraalkylammomium groups. Reactive and Functional Polymers, 2007, 67(12): 1530-1539
    [4] Al-Sahali M., Ettouney H. Developments in thermal desalination processes: Design, energy, and costing aspects. Desalination, 2007, 214(1-3): 227-240
    [5] Banasiak L. J., Kruttschnitt T. W., Schafer A. I. Desalination using electrodialysis as a function of voltage and salt Concentration. Desalination, 2007, 205(1-3): 38-46
    [6] Oren Y. Capacitive deionization (CDI) for desalination and water treatment-past, present and future (a review). Desalination, 2008, 228(1-3): 10-29
    [7] 邓兵杰, 李晨曦, 李惠民. 活性炭纤维预处理方法对碘吸附量的影响研究. 炭素, 2006(4): 37-38 Deng Bingjie, Li Chenxi, Li Huimin. Influence of ACF by different pretreatment on iodine adsorption. Carbon, 2006(4): 37-38(in Chinese)
    [8] 黄伟, 孙盛凯, 李玉杰, 等. 硝酸改性处理对活性炭性能的影响. 生物质化学工程, 2006, 40(6): 17-21 Huang Wei, Sun Shengkai, Li Yujie, et al. Influence of nitric acid modification on the properties of activated carbon. Biomass Chemical Engineering, 2006, 40(6): 17-21(in Chinese)
    [9] 肖乐勤, 陈春, 周伟良, 等. 活性炭纤维的氧化改性及其对铅离子吸附研究. 水处理技术, 2011, 37(3): 37-40 Xiao Leqin, Chen Chun, Zhou Weiliang, et al. Adsorption of Pb2+ by modified activated carbon fiber (ACF) with oxidation. Technology of Water Treatment, 2011, 37(3): 37-40(in Chinese)
    [10] 杨儒, 罗玲玲, 张建春, 等. 磷酸活化汉麻布活性炭纤维的孔结构. 北京化工大学学报(自然科学版), 2010, 37(3): 51-57 Yang Ru, Luo Lingling, Zhang Jianchun, et al. Pore structure of the hemp cloth activated carbon fibers activated by phosphoric acid. Journal of Beijing University of Chemical Technology (Natural Science), 2010, 37(3): 51-57(in Chinese)
    [11] 中国林业科学研究院林产化学工业研究所. GB/T 12496.3-1999 木质活性炭实验方法 灰分含量的测定. 北京: 中国标准出版社, 2000
    [12] 中国林业科学研究院林产化学工业研究所. GB/T 12496.8-1999 木质活性炭实验方法 碘吸附值的测定. 北京: 中国标准出版社, 2000
    [13] 中国林业科学研究院林产化学工业研究所. GB/T 12496.12-1999 木质活性炭实验方法 苯酚吸附值的测定. 北京: 中国标准出版社, 2000
    [14] 杨全红, 郑经堂, 王茂章, 等. 用SEM和XRD研究改性活性炭纤维的结构. 新型炭材料, 1998, 13(4): 60-64 Yang Quanhong, Zheng Jingtang, Wang Maozhang, et al. XRD and SEM investigation of the microstructures of modified ACF. New Carbon Materials, 1998, 13(4): 60-64(in Chinese)
    [15] 刘振宇, 郑经堂, 王茂章, 等. 多孔炭的纳米结构及其解析. 化学进展, 2001, 13(1): 10-18 Liu Zhenyu, Zheng Jingtang, Wang Maozhang, et al. Nanostructure and analysis of porous carbons. Progress in Chemistry, 2001, 13(1): 10-18(in Chinese)
    [16] Gregg S. J., Sing K. S. W. Adsorption, Surface Area and Porosity (2nd ed). London: Academic Press, 1982
    [17] Blanco López M. C., Martínez-Alonso A., Tascón J. M. D. Microporous texture of activated carbon fibres prepared from Nomex aramid fibres. Microporous and Mesoporous Materials, 2000, 34(2): 171-179
    [18] 杨全红, 郑经堂, 王茂章, 等. 二次炭化对PAN-ACF结构和性能的影响. 离子交换与吸附, 1999, 15(5): 385-390 Yang Quanhong, Zheng Jingtang, Wang Maozhang, et al. Influence of post-carbonization on structures and properties of ACFs. Ion Exchange and Adsorption, 1999, 15(5): 385-390(in Chinese)
    [19] 张巍, 应维琪, 常启刚, 等. 水处理活性炭吸附性能指标的表征与应用. 中国环境科学, 2007, 27(3): 289-294 Zhang Wei, Ying Weiqi, Chang Qigang, et al. Adsorptive capacity indicator based method of carbon selection for treatability. China Environmental Science, 2007, 27(3): 289-294(in Chinese)
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2793
  • HTML全文浏览数:  2388
  • PDF下载数:  802
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-08
  • 刊出日期:  2016-06-03
郭雅妮, 强雪妮, 李海红, 同帜, 杨靖. 不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响[J]. 环境工程学报, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128
引用本文: 郭雅妮, 强雪妮, 李海红, 同帜, 杨靖. 不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响[J]. 环境工程学报, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128
Guo Yani, Qiang Xueni, Li Haihong, Tong Zhi, Yang Jing. Influence of different pretreatment methods on structure and adsorption property of activated carbon fibers[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128
Citation: Guo Yani, Qiang Xueni, Li Haihong, Tong Zhi, Yang Jing. Influence of different pretreatment methods on structure and adsorption property of activated carbon fibers[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2016, 10(5): 2227-2232. doi: 10.12030/j.cjee.201412128

不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响

  • 1.  西安工程大学环境与化学工程学院, 西安 710048
  • 2.  浙江精功环境技术有限公司, 杭州 310018
基金项目:

陕西省科技厅工业攻关项目(2014K10-08)

国家自然科学基金资助项目(21573171)

摘要: 以商品活性炭纤维为原材料,采用水洗和HNO3、H3PO4和HF酸洗方法对其进行预处理。利用扫描电镜、比表面积测定仪及傅立叶红外光谱仪对其表面形貌和结构进行表征,并通过测定灰分含量、碘值和苯酚值考察其吸附性能。结果表明:预处理后活性炭纤维的形状和尺寸变得相对规整,表面酸性官能团数量增加,吸收谱峰变得尖锐,比表面积和总孔容增大。HF水浴去灰分效果最佳可达84.8%;H3PO4活化炭化的碘和苯酚吸附值最高,分别为1 925 mg/g和226 mg/g;而HNO3活化会造成表面刻蚀,碘和苯酚吸附值最低。确定H3PO4活化炭化为本实验最佳预处理方法。

English Abstract

参考文献 (19)

返回顶部

目录

/

返回文章
返回