活性炭改性及對乙烯吸附的研究.pdf

1、本論文以椰殼活性炭為原料,首次系統(tǒng)地研究了稀土金屬、稀土復合改性活性炭的制備工藝及其在吸附乙烯中的應用.采用SEM-EDS、FT-IR、XPS等手段對改性活性炭的結(jié)構(gòu)、表面化學成分等進行分析,并初步探討了改性活性炭吸附乙烯的機理.得出以下結(jié)論: (1)采用稀土金屬改性活性炭時,活性炭粒度、焙燒時間和焙燒溫度對改性活性炭乙烯吸附性能的影響較大,而浸漬時間的影響較小.在改性劑15％雙氧水-1％硝酸釔,活性炭粒度22-40目,浸漬時間

2、4 h,焙燒溫度300℃、焙燒時間3 h的條件下制得改性活炭對乙烯的吸附性能較好,吸附量為0.173 g/g,比未改性的活性炭提高了150.72％. (2)稀土復合改性是提高活性炭乙烯吸附性能的有效手段,其中,銅-釔復合改性活性炭(改性劑15％雙氧水-2％硝酸銅-1％硝酸釔,焙燒溫度300℃、焙燒時間1 h)對乙烯的吸附效果最好,吸附量為0.213 g/g,比未改性的活性炭提高了208.70％. (3)活性炭經(jīng)銅-釔復合

3、改性后,比表面積增加,總孔容積變大,有利于提高物理吸附量,SEM-EDS分析發(fā)現(xiàn),釔不受活性炭表面非均勻性的影響,均勻分布在活性炭的表面,同時活性炭表面氧含量增加,C2、C4、C5的含量均顯著增加,有利于提高化學吸附量. (4)乙烯在銅．釔復合改性活性炭上的傳質(zhì)阻力較小,傳質(zhì)速率較快,吸附等溫線屬于Ⅰ型等溫線.H2O2-Cu(NO3)2-Y(NO3)3-改性活性炭對乙烯的吸附,除發(fā)生物理吸附外,還伴隨一定的化學吸附,化學吸附主要