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表面還原改性
表面還原改性主要是使果殼活性炭表面在適當溫度下通過還原劑對表面官能團進行改性。提高含氧堿性基團的相對含量,增強表面的非極性,從而提高果殼活性炭對非極性物質的吸附性能。目前,還原改性的手段主要集中在利用H2和N2等氣體對果殼活性炭的高溫處理和氨水浸漬處理。
Menendez等[23]認為,果殼活性炭材料的堿性主要是由于其無氧的Lewis堿表面,可以通過在還原性氣體H2或N2等氣體下高溫處理得到堿性基團含量較多的果殼活性炭材料。李開喜等[24,25]用氨水對瀝青基果殼活性炭材料進行處理,引入了豐富的含氮官能團,改性后的果殼活性炭對SO2的脫除效果明顯優于常規果殼活性炭。
高尚愚等[26]利用H2改性果殼活性炭材料,研究了改性后果殼活性炭對苯酚及苯磺酸吸附能力。結果表明,氫氣改性后的果殼活性炭材料孔隙性質沒有明顯的變化,但是由于表面含氧官能團特別是含氧酸性官能團的顯著減少,使得果殼活性炭對苯酚的吸附能力提高近2.5倍。
2.2.3 負載金屬改性
負載金屬改性的原理大都是通過果殼活性炭的還原性和吸附性來實現。首先通過液相沉積的方法在果殼活性炭表面引入特定的金屬離子,然后利用果殼活性炭的還原性,將金屬離子還原成單質或低價態的離子。通過金屬或金屬離子對被吸附物較強的結合力,從而增加果殼活性炭對被吸附物的吸附性能。
Lotfi Monser等[27]采用四丁基銨(TBA)和二乙基二硫代氨基甲酸鈉(SDDC)對果殼活性炭進行了浸漬處理,并將所得樣品用于電鍍廢水中的銅、鉻、鋅以及氰化物的脫除工藝中,取得了良好的效果。結果表明,TBA改性的果殼活性炭對氰化物吸附容量是未改性樣品的近5倍;SDDC改性的果殼活性炭對銅、鉻、鋅離子吸附效果分別是未改性樣品的4倍、2倍和4倍。
Klinik等[28]經過研究表明,果殼活性炭負載Co,Ni,Mg和V化合物后脫除SO2的能力明顯提高。這是由于負載后果殼活性炭表面生成的Co(OH)2、Ni(OH)2,MnO2和V203微晶,增強了果殼活性炭的脫硫活性。
Davini等[29]研究了V,Fe,Ni,Cr金屬化合物負載到果殼活性炭上后對SO2摩爾吸附熱的影響,并將結果與S02吸附量進行關聯。結果表明:負載金屬的類型和負載量對S02的吸脫附性能有很大影響。
劉慧英等[30]利用H2S改性果殼活性炭,使果殼活性炭表面形成含硫元素的集團(C-S),使其對Pb2+的吸附能力成倍地提高。由于硫元素與Pb2+的結合能力比氧元素對Pb2+的結合能力強,使改性果殼活性炭對Pb2+有更強的吸附能力。
目前,隨著果殼活性炭應用范圍的推廣,對果殼活性炭的改性日益引起人們的關注。除了上述介紹的方法之外,目前國內外主要的改性方向有:針對特定的應用領域及目的,選擇能夠控制炭化產物表面組成的原料,通過合適的活化工藝獲得最大的比表面積及達到特定的目的。例如,對果殼活性炭進行表面處理,增強其憎水性及抗氧化性。Srinivasan等[31]和Frederick等[32]對在果殼活性炭表面獲得高密度的微孔數量的方法做了研究; Muller等[33]和Yoichiro等[34]對獲得憎水性的果殼活性炭表面做了研究; Koh等[35]對獲得抗氧化性的果殼活性炭表面做了研究; 張勇等[36]報道了炭/炭復合材料高溫抗氧化的研究進展
目前主要的處理方法有:添加活化劑[37]、高溫處理[38]、低溫等離子技術[39,40]、碳沉積[41]和微波法[42]等。 鞏義市東方凈水材料有限公司,是繼鞏義市東方給排水材料廠的基礎上改制的新型股份制企業。二十多年來公司本著“追求品質;盡善盡美”的企業經營理念,不斷開發聚合氯化鋁等凈水藥劑,擴大企業規模,生產設備一流,技術力量雄厚。產品已有聚合氯化鋁擴展到環保填料等六大系列,三十多個品種。質量優于國內同行業之首,它適用于各種過濾器、離子交換器、無閥濾池、虹吸濾池、移動式供水設備及微濾、超濾、反滲透、游泳池、海水淡化等水處理設備,是自來水公司、污水處理廠、造紙、制藥、釀造、電力、冶金、ú氣、紡織、印染、石油、化工行業的理想產品,用戶遍布全國20多個省、市及出口東南亞國際市場。
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