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(fù)合改性活性炭的制備工藝及其在吸附乙烯中的應(yīng)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(xué)成分等進(jìn)行分析,并初步探討了改性活性炭吸附乙烯的機(jī)理.得出以下結(jié)論: (1)采用稀土金屬改性活性炭時(shí),活性炭粒度、焙燒時(shí)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(shí)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(shí)間

2、4 h,焙燒溫度300℃、焙燒時(shí)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(fù)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(fù)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(shí)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(fù)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(shí)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(xué)吸附量. (4)乙烯在銅．釔復(fù)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(xué)吸附,化學(xué)吸附主要