由黑龙江配煤制备的活性炭对苯酚吸附性能研究.pdf

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1、第4期矿产综合利用No．42014年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2014由黑龙江配煤制备的活性炭对苯酚吸附性能研究邵景景(黑龙江科技大学环境与化工学院，黑龙江哈尔滨150022)摘要：配煤生产活性炭是近年来开发的一项新技术，本研究对七台河煤与依兰混合煤，采用KOH化学活化法在氮气保护下制得高比表面活性炭，研究其对水溶液中苯酚的吸附性能。热力学研究结果表明，吸附符合Freun~ich吸附等温模型，其对苯酚的吸附量随温度的升高而下降，吸附热力学参数△H为一9．6108kJ·md～，AS为一20．0541J·

2、mol～·K～，AG均为负值。该研究结果进一步促进了活性炭制备工艺新技术在国内外的推广应用，并提高了我国活性炭产品在国际市场的竞争力。关键词：高比表面活性炭；苯酚；吸附；Freundlieh吸附等温模型doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2014．04．015中图分类号：TQ424．11文献标志码：A文章编号：1000—6532(2014)04—0064-04近年来随着活性炭生产技术的进步，不断开发2400型x一射线衍射仪，751型紫外分光光度计等。出煤基活性炭生产新技术，配煤生产活性炭技术活性炭样品为依兰煤与七台河煤，配比1／1、碱(HSAAC

3、)便是其中的一种⋯。配煤技术的引入，为炭比6／1、活化温度850~C、炭活化时间120min条活性炭的制备工艺带来了一片广阔的天地。这种技件下经KOH活化制得，试剂有苯酚、盐酸(5％)等。术在国内被广泛推广应用，提高了我国活性炭产品1．2活性炭吸附热力学试验在国际市场的竞争力J。张文辉等人通过原理分别取50mL浓度为100、200、400、600、800和分析，并用低变质程度的依兰煤配无烟煤和大同弱1000mg／L的苯酚溶液，分别加入0．5g样品，在超黏结烟煤配宁夏无烟煤做验证，详细研究了配煤技级恒温水浴中搅拌2h，静置24h至平衡，抽滤分术在活性炭中的应用。笔者选取

4、七台河无烟煤与低离，收集滤液并测定剩余苯酚浓度，计算平衡吸附变质程度的依兰长焰煤配合制备活性炭，一方面，七量。台河煤可以最大程度地降低依兰煤的熔融、膨胀和取浓度为100mg／L的苯酚溶液各50mL倒入软化现象，另一方面，依兰煤可以弥补灰分较高的七锥形瓶中，加入0．5g样品，分别在恒温水浴中25、台河煤的不足，这样同时降低了灰分和熔融现象，对3O、40、50~C条件下搅拌2h后抽滤分离，收集滤液并于提高活性炭的性能十分有利，实现了优势互补。测定剩余苯酚浓度，计算吸附量。研究温度对吸附同时详细研究了配煤制得活性炭对水溶液中苯酚的分配比D(D=qe／C。)的影响。分配比D与

5、热力学吸附性能。函数的关系式为：1试验部分lgD=A百S一(1)1．1仪器、样品和试剂~G=AH-．s(2)试验仪器：ASIMP型物理化学吸附仪，D／MAX由式(1)，以lgD对1／T作图，得一直线，由斜收稿日期：2014—01—09基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目“黑龙江省配煤制备高比表面煤基活性炭的研究”(11531328)作者简介：邵景景(1970．)，男，硕士，副教授。第4期邵景景：由黑龙江配煤制备的活性炭对苯酚吸附性能研究。65·率和截距求出△Js和△。由式(2)求出AG。位于活性炭孔壁上的具有微晶结构的碳也开始参与以上苯酚浓度的测定采用紫外分光光度

6、法。活化反应，这种反应将导致石墨微晶的细化；同时在26。处出现新的(002)衍射峰，可能是高温下钾蒸气2结果与讨论进入石墨微晶层间，与位于微晶内部造成晶格畸变2．1活性炭的比表面积及孔径分布或缺陷的碳原子发生催化氧化反应，而使其消除造为考察活性炭的孔径分布，将实验条件下制得成的。的活性炭样品在300℃下脱气4h，然后采用容量法2．3活性炭吸附等温模型以氮气为吸附质，在77K下进行吸附测定。活性炭配煤制备活性炭吸附苯酚的吸附等温实验结果的总比表面积的测定采用BET法，孔径分布由DFT见表1。根据此数据作出的吸附等温线见图3，分别法表示。以Langmuir和Freundl

7、ich吸附等温模型卜引作线性经测定活性炭总比表面积可达2145m／g，DFq"回归，结果见图4、5。方程得到的孔径分布见图1。由图1可看出活性炭表1活性炭吸附等温线实验数据的孔分布在1．0～9nm之间，主要以微孔为主，有部Table2Experimentdataofadsorbisothermon分的中孔。activatedcarbonsC(mg·L)1002004006OO8001000C／(mg·L)33．5973．68107．66174．18287．78333．77ESg。／(mg·g)6．6412．6329．2342．5851．2266．62