木质活性炭对Hg的吸附的影响

生物炭吸附重金属的机理生物炭是一种由生物质材料炭化而成的炭材料，具有高孔隙度和大比表面积的特点。

由于其独特的物理和化学性质，生物炭被广泛应用于环境治理领域，特别是在重金属污染物的吸附和去除方面表现出了良好的效果。

本文将介绍生物炭吸附重金属的机理。

生物炭吸附重金属的机理主要包括物理吸附、化学吸附和生物吸附三个方面。

首先，生物炭通过其高孔隙度和大比表面积实现了对重金属的物理吸附。

生物炭具有丰富的孔隙结构，包括微孔、介孔和大孔，这些孔隙可以提供大量的吸附位点，从而增加了重金属与生物炭之间的接触面积。

此外，生物炭表面还存在着丰富的官能团，如羟基、羧基和胺基等，这些官能团可以与重金属形成静电作用力、范德华力和氢键等相互作用，从而实现重金属的物理吸附。

其次，生物炭还可以通过化学吸附来去除重金属。

化学吸附是指重金属与生物炭之间发生化学反应，形成化学键而实现吸附。

生物炭表面的官能团可以与重金属形成配位键或离子键等化学键，从而将重金属离子牢固地固定在生物炭上。

此外，生物炭还可以通过阳离子交换作用来吸附重金属离子。

生物炭表面的负电荷可以与重金属离子形成静电作用力，使其被吸附在生物炭表面。

最后，生物炭还可以通过生物吸附来去除重金属。

生物吸附是指利用生物炭中的微生物来吸附和还原重金属。

微生物可以通过代谢活动将重金属离子还原为金属颗粒，并将其吸附在生物炭表面。

此外，微生物还可以通过胞外多聚物的产生来促进重金属的吸附。

这些胞外多聚物可以与重金属形成络合物，从而增加了重金属与生物炭之间的结合力。

总之，生物炭吸附重金属的机理主要包括物理吸附、化学吸附和生物吸附三个方面。

这些机理相互作用，共同作用于重金属的去除过程。

通过合理设计和利用生物炭材料，可以实现高效、经济和环境友好的重金属污染治理。

活性炭吸附是什么变化
活性炭是一种多孔碳，具有丰富的孔隙结构和发达的吸附性。

随着炭化温度的升高，活性炭表面化学键变得不稳定，表面发生变化，吸附能力逐渐降低，但由于吸附的分子大小不同，化学键牢固程度也不一样，所以吸附能力不是绝对的。

当炭化温度高于700°C时，活性炭表面上化学键就发生了断裂和转移。

随着炭化温度的升高，炭中的碳原子向外扩散速度加快，吸附能力随之増加。

当炭化温度达到800°C时，由于分子热运动加剧和表面键转移加快等原因，活性炭对气体分子吸附能力降低和开始丧失。

当炭化到1200°C时活性炭表面上碳原子向内扩散速度加快和键能提高是最明显的阶段。

此时在相同的条件下炭化温度越高吸附。

活性炭影响吸附效果的因素：1。

温度的影响：活性碳的吸附能力是随着温度的变化呈正态曲线形状分布的，在70℃的时候其吸附能力最强，温度升高或降低则使吸附能力下降。

另外温度升高可使其吸附速度加快，吸附性能降低，温度降低使吸附速度变慢，吸附能力增强。

2。

粒度的影响：活性碳的粒径越小，吸附能力越强，但是过细易造成过滤困难等麻烦，一般可用100～200目的。

小于0.18mm为粉末活性炭，活性炭颗粒大小在0.42—0.85mm左右最佳3。

用量的影响：用量多了当然吸附量增加，但是活性碳吸附有效成分的量以及活性碳本身的一些物质的析出也随之增加，另外成本、操作也同样带来了麻烦，因此要综合考虑，一方面，要尽量减少活性碳的用量，另一方面还要保证吸附杂质的量尽量多，因此要进行处方量的考察已确定特定产品其活性碳用量问题。

用活性碳两次或多次吸附的吸附效果要比单次吸附效果好，其原理就象洗涤的少量多次一样。

当活性碳用量较大时，应考虑用两次或多次吸附法，当活性碳多次吸附时其活性炭总用量可比一次吸附使用量适当减少10-20%。

4。

溶液的酸碱度的影响：活性炭吸附能力在偏酸性条件下较强，在碱性条件下吸附能力较弱，但当PH值小于2时，开始对活性炭吸附产生一定的解析作用，另外活牲碳在碱性条件下有脱吸附现象，因此在碱性条件下不宜使用活性炭吸附。

5。

被吸附物质的极性的影响：活性炭吸附随着物质的极性增大而增大，对于非极性物质的吸附能力很差。

6。

湿度的影响：烟气湿度大于55%时吸附效果开始变差蜂窝活性炭常规规格100*100*100mm,50*50*100mm 价格：每吨11500左右1、蜂窝活性炭产品特性蜂窝活性炭具有比较面积大，微孔结构，高吸附容量，高表面活性炭的产品，在空气污染治理中普遍应用。

选用蜂窝活性炭吸附法，即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触，废气中的污染物被吸附分解，从而起到净化作用。

用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有：氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等。

活性炭的吸附性的原理活性炭是一种高表面积的多孔性吸附材料，通常由天然矿石或有机材料（如木材、植炭和煤）的热解或氧化制得。

其独特的吸附性能来源于其特殊的物理和化学特性，以及其细小孔隙结构。

活性炭的吸附性原理主要包括以下几个方面：1. 超孔隙结构：活性炭具有丰富的孔隙结构，包括微孔、介孔和宏孔。

其中微孔是最重要的，其孔径通常在0.2-2纳米之间。

这些微孔的存在使得活性炭具有巨大的比表面积，通常可达到几百至几千平方米/克。

通过增加比表面积，活性炭可以提高吸附分子与其表面之间的接触面积，从而增加吸附能力。

2. 非极性特性：活性炭主要由碳元素构成，因此具有强烈的非极性特性。

这种非极性特性使得活性炭对许多有机物质具有良好的吸附能力。

有机物质在活性炭表面的吸附是通过范德华力和π-π相互作用等非共价键来实现的。

3. 表面化学性质：活性炭表面通常含有丰富的含氧官能团，如羟基、酚基和羧基等。

这些官能团可以与一些极性物质发生氢键或离子键作用，进一步提高活性炭的吸附能力。

此外，活性炭表面也可能存在一些带电官能团，如胺基、酸基等，可以通过静电作用吸附带相反电荷的离子。

4. 多孔结构：活性炭的多孔结构能够提供大量的吸附位点，从而增加吸附物质的吸附容量。

活性炭的多孔结构包括微孔、介孔和宏孔，各具有不同的孔径和孔容。

这些孔隙可以通过物质的分子大小和形状选择性地吸附物质，实现对不同分子的分离与去除。

5. 表面电荷：活性炭表面通常带有一定的表面电荷，主要来自于活性炭表面官能团的负电荷或正电荷。

这些表面电荷可以影响吸附物质的吸附行为。

当活性炭表面带有正电荷时，可以吸附带有负电荷的离子物质；当表面带有负电荷时，可以吸附带有正电荷的离子物质。

综上所述，活性炭的吸附性能主要取决于其超孔隙结构、非极性特性、表面化学性质、多孔结构和表面电荷等因素。

这些特性使得活性炭具有广泛的应用领域，包括水处理、空气净化、废气治理、食品加工和药物制备等。

活性炭负载壳聚糖吸附Hg2。

的研究作者：李路华，张文艳，史训立，等来源：《湖北农业科学》 2013年第5期李路华１，张文艳２，史训立１，贺会兰１，高爱舫１（１．石家庄经济学院数理学院，石家庄０５００３１；２．邢台广播电视大学法律系，河北邢台０５４０００）摘要：将脱乙酰度９４．２％的壳聚糖溶解于０．５％醋酸溶液中，配制成０．５％的壳聚糖溶液，然后按照壳聚糖与活性炭质量比１∶５０使壳聚糖负载在活性炭上，制成固体复合吸附剂，用于去除污水中汞离子（Ｈｇ２＋）。

试验表明，水中Ｈｇ２＋含量１００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ３．７、吸附时间２５ｍｉｎ、吸附剂用量为２．５ｇ／Ｌ时，水样中Ｈｇ２＋的去除率为９９．５６％，与只用活性炭吸附相比提高了１７．２２个百分点。

关键词：活性炭负载壳聚糖；汞离子；吸附中图分类号：Ｘ５２文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０13）05－1027-03在水体污染方面，重金属污染通常难以治理，其中汞污染的治理又是难中之难。

无机汞在天然水体中可被微生物转化为毒性更强的甲基汞，在生物体内大量富集后经过食物链进入人体，严重危害人体的健康。

汞金属废水的治理方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法、液膜法和吸附法等。

工业上多采用易于实现和性价比较高的化学沉淀法处理含汞废水，但该方法存在易引起水质硬化、易导致二次污染以及难以应用于治理流动水体等缺点。

吸附法是目前研究最热门的方法之一，壳聚糖和活性炭同属汞离子的天然吸附剂［１］。

壳聚糖学名为（１，４）２－氨基－２脱氧－β－Ｄ葡聚糖，是自然界中储量仅次于纤维素的天然高分子材料甲壳素经脱乙酰化反应后得到的产物，对人和生物无毒，在自然界中受到放射菌作用能逐步降解，是典型的环保材料。

壳聚糖分子链上存在大量的羟基和氨基，可作为良好的吸附剂用于废水中重金属离子的吸附［２－７］，但是由于壳聚糖的水溶性使其易于流失而难以成为高性能汞离子吸附剂。

活性炭是一种具有极丰富的孔隙构造的多孔状炭化物，具有良好的吸附特性，是目前使用最为广泛的一种吸附剂。

活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍活性炭是一种具有高度孔隙结构的吸附材料，在工业和生活中被广泛应用于水处理、空气净化、废气治理以及食品和药品加工等领域。

其优异的吸附性能使其成为有效去除有机物污染物的选择。

本文将探讨活性炭的吸附性能以及其在有机物吸附方面的应用。

一、活性炭的吸附性能1. 孔隙结构活性炭具有丰富的微孔、介孔和大孔结构，提供了较大的比表面积和孔容，因此具备良好的吸附能力。

微孔通常具有直径小于2纳米的孔隙，能吸附小分子有机物，而介孔和大孔可吸附大分子有机物。

2. 表面化学性质活性炭表面通常富含官能团，如羟基、醚基和酰基等，这些官能团对有机物的吸附起到重要作用。

例如，氨基活性炭对含有酸性基团的有机物具有很好的吸附能力。

3. pH值影响pH值对活性炭的吸附性能有一定影响。

在酸性条件下，活性炭的表面通常带有正电荷，对带有负电荷的有机物具有较好的吸附性能。

而在碱性条件下，活性炭的表面带有负电荷，对带有正电荷的有机物较为吸附。

二、活性炭对有机物的吸附应用活性炭广泛用于水处理领域，尤其是饮用水净化和废水处理。

活性炭能有效吸附有机物、重金属离子和微生物等水污染物，提高水质。

通过调整活性炭的孔径和表面官能团，可实现对特定有机物的选择性吸附，达到加工要求。

2. 空气净化活性炭在空气净化中用于去除有害气体、异味和有机污染物。

例如，在室内装修过程中产生的甲醛和苯等挥发性有机物可被活性炭吸附，达到持久净化的效果。

活性炭过滤器也常用于车内空气净化，有效吸附尾气中的有机污染物。

3. 食品和药品加工活性炭在食品和药品加工过程中，用于去除色素、有害气体和异味等有机物。

例如，在酿酒过程中，活性炭可吸附蛋白质和色素，提高酒类的质量。

在药品制造中，活性炭可用于去除杂质、有毒物质和残留溶剂。

三、活性炭的应用前景活性炭作为一种环保、高效的吸附材料，具有广阔的应用前景。

随着环境污染和水资源短缺的问题日益突出，活性炭在水处理、空气净化和废气治理领域的需求将持续增长。

影响活性炭吸附的因素1、活性炭吸附剂的性质其表面积越大，吸附能力就越强；活性炭是非极性分子，易于吸附非极性或极性很低的吸附质；活性炭吸附剂颗粒的大小，细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。

2、吸附质的性质取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等3、废水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。

PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响，从而影响吸附效果。

4、共存物质共存多种吸附质时，活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差5、温度温度对活性炭的吸附影响较小6、接触时间应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。

活性炭化学性活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。

活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。

活性炭不仅含碳，而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢，例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。

这些表面上含有的氧化物和络合物，有些来自原料的衍生物，有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。

有时还会生成表面硫化物和氯化物。

在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分，灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类，如碳酸盐和磷酸盐等。

这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。

活性炭催化性活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应，表现出催化剂的活性。

例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。

由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在，对多种反应具有催化剂的活性，例如使氯气和一氧化碳生成光气。

由于活性炭和载持物之间会形成络合物，这种络合物催化剂使催化活性大增，例如载持钯盐的活性炭，即使没有铜盐的催化剂存在，烯烃的氧化反应也能催化进行，而且速度快、选择性高。

由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性，可作为催化剂的载体。

例如，有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中，活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。

活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，影响活性炭吸附能力的因素也较多。

活性炭吸附能力的影响因素主要有以下三点：一、活性炭的性质由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好;活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素;此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。

二、吸附质(溶质或污染物)的性质同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。

(一)溶解度对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。

溶解度越小，越易吸附。

(三)极性活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。

(四)吸附物的浓度吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。

因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。

三、溶液pH由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。

活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。

在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。

水处理分为上水处理和下水处理：上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的水；下水通常指生活污染水、工业污水等。

1.上水的活性炭处理：20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法。

实践表明，有如下作用：能去除水中容解的有机物；能降低UV的吸收值，降低水中总有机碳（total otganic carbon,TOC)、化学需氧量及氯的含量；能将低进水中三卤甲烷前体；对色度、铁、锰、酚有去除效果；能使致实验为阳性的水分显阴性。

韩研活性炭采用先进的水质深度处理技术，结合城市自来水使用分配的实际情况，将椰壳活性炭投入小型、高效，且能去除致癌、致突变、致畸等污染物的净化装置，以自来水为原料作更深度的加工，保证饮用水的高质量。

木质活性炭质量标准木质活性炭是一种优质的吸附材料，广泛应用于水处理、空气净化、医药、食品加工等领域。

为了确保木质活性炭的质量，制定了一系列的质量标准，以便对其进行评价和监控。

本文将对木质活性炭的质量标准进行详细介绍，以帮助相关行业的从业人员更好地了解和应用这一材料。

一、外观质量标准。

木质活性炭的外观应该呈现出均匀的颜色，表面光滑，无明显的裂纹和破损。

颗粒的形状应该规整，大小应该符合产品规格要求。

此外，木质活性炭的外观还应该无异味、无杂质、无明显的灰尘和杂质。

二、理化指标标准。

1. 碘值，木质活性炭的碘值是衡量其吸附能力的重要指标，一般应符合国家标准要求。

2. 粒度，木质活性炭的粒度应符合产品规格要求，以确保其在特定的应用领域有良好的适用性。

3. 灰分，木质活性炭的灰分含量应符合国家标准，以保证其纯度和吸附性能。

4. 吸附率，木质活性炭的吸附率应符合产品规格要求，以确保其在特定应用领域有良好的吸附效果。

三、包装质量标准。

木质活性炭的包装应该符合相关的运输和储存标准，包装材料应该干燥、无损坏，包装密封性良好，以确保产品在运输和储存过程中不受到污染和损坏。

四、质量控制体系。

生产木质活性炭的企业应建立完善的质量控制体系，包括原材料的采购、生产过程的控制、成品的检验等环节，以确保产品质量稳定可靠。

五、质量监督检验。

相关部门应加强对木质活性炭产品质量的监督检验工作，对市场上的产品进行抽检，确保产品符合相关的国家标准和行业标准。

六、质量标准的制定和修订。

木质活性炭的质量标准应该根据市场需求和技术发展不断进行修订和完善，以适应不同领域的需求和产品创新。

综上所述，木质活性炭的质量标准是保证其质量稳定可靠的重要保障，相关部门和企业应加强对木质活性炭质量标准的宣传和执行，以推动行业的健康发展。

同时，消费者在购买木质活性炭产品时，也应该注重产品的质量标准，选择符合要求的优质产品，以确保产品的使用效果和安全性。

燃煤电厂汞排放控制技术简介摘要：本文浅要分析了汞在燃煤中旳赋存形态及其排放特性，并根据影响汞清除率旳重要原因，简要简介了目前某些汞排放控制技术。

关键词：赋存形态清除率洗煤活性炭序言汞是目前重要旳全球性污染物之一，在大气中停留时间长、毒性大，并且具有生物累积作用，对人群健康构成很大威胁。

全球每年排放到大气中旳汞总量约为5000吨，而燃煤过程中汞排放占相称大旳比重。

根据美国环境保护署(EPA)1997年给美国国会旳汞研究汇报显示，燃煤电厂是最大旳汞排放污染源。

与燃油相比，燃煤产生旳汞排放要高出10倍到100倍。

因此燃煤电厂对于汞污染物旳排放控制刻不容缓。

一、汞在燃煤中旳赋存形态及其排放特性要控制燃煤电厂汞排放，就必须先理解汞在燃煤中旳存在形态及其特性，以便对症下药。

煤中大部分汞是以固溶物形式存在于黄铁矿中，以硫化物结合态、有机物结合态和残渣态存在，也也许有部分微细旳独立汞矿物分布在黄铁矿和有机物组分中。

汞是煤中较易挥发旳痕量元素之一。

煤粉通过燃烧，其中旳汞重要分为两部分：一部分伴伴随灰渣旳形成，直接存留于灰渣和飞灰中；另一部分在火焰温度下伴随煤中黄铁矿(Fes：)和朱砂(HgS)等含汞物质旳分解，以单质形态释放到烟气中。

，由于炉内高温,单质汞是煤粉中旳汞在火焰温度下存在旳重要形式。

当烟气流出炉膛，流经换热面，烟气温度逐渐减少时，一部分旳气相单质汞会被飞灰通过物理吸附、化学吸附和化学反应等途径吸取，从而转化为以颗粒态存在旳汞№(P)，这一部分包括HgC12、HgO、HgSO4和HgS等。

一部分旳气相单质汞在烟气温度减少到一定范围时，会被烟气中旳含氯物质氧化而生成气相氯化汞(HgC12)。

目前学术界认为烟气中气态二价态汞多数为HgCl2(g)。

最终尚有一部分气相单质汞仍保持不变，随烟气排出。

研究表明，在空气污染控制器旳上游烟气中旳气相汞中Hg2+占50 ～80％，单质汞Hg0占20 ～50％。

二、影响汞清除率旳重要原因燃煤烟气中旳汞重要有三种形态：二价汞（Hg2+）、单质汞（Hg0）、颗粒汞（Hg P）。

活性炭催化氧化脱除单质汞的研究张郃n;赵建涛;房倚天;王洋【摘要】The catalytic oxidation and adsorption capabilities for elemental mercury (Hg0) on activated carbon (AC) were evaluated in a simulated coal-derived gas containing hydrogen sulfide ( H2S) and oxygen ( O2 ). The Hg0 removal efficiency is close to 78％ in the atmosphere containing H2S and O2 in 180 min at 160 ℃, whereas the retention of mercury without H2S and O2 sharply decreases from 69％ to 28％ in the same duration. Higher adsorption temperature, larger size of sorbent and higher Hg0 concentration may deteriorate to the absorption capability. XRD was used to characterize properties of the sorbents. It shows that mercury sulfide (HgS) is formed over the AC after the adsorption. It is suggested that the oxidation reaction of Hg0 with H2S and O2 may contribute to the efficient capture of Hg0 over AC sorbent. HgS formation is beneficial to improve the Hg0 removal efficiency and the adsorption capacity of the AC sorbent. Furthermore, it has the advantage to reduce the secondary pollution due to HgS being inert and nontoxic to the environment.%模拟煤气的气氛,在硫化氢(H2S)和氧气(O2)存在条件下,对活性炭催化氧化吸附单质汞(Hg0)的性能进行了研究.结果表明,H2S和O2存在条件下,活性炭对Hg0的吸附能力明显提高.在180 min内,H2S和O2共存气氛下,脱汞效率约为78%;只有H2S 存在下,脱汞效率约为69%;没有H2S和O2气氛下活性炭脱汞效率快速下降为28%.随着吸附温度的升高,入口汞浓度的提高和吸附剂粒径的增大,活性炭的脱汞效率会随着下降.通过XRD表征表明,Hg0的吸附反应机理是Hg0在活性炭催化氧化下与H2S形成硫化汞(HgS),从而实现了Hg0的稳定化脱除.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2011(039)005【总页数】5页(P373-377)【关键词】催化氧化;单质汞;活性炭【作者】张郃n;赵建涛;房倚天;王洋【作者单位】中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原,030001;中国科学院研究生院,北京,100049;太原工业学院,山西太原,030008;中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原,030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原,030001;中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原,030001【正文语种】中文【中图分类】X701.3汞是煤中极易挥发的痕量元素之一。

活性炭对汞离子的吸附动力学研究卢辛成;蒋剑春;孙康;谢新苹;张艳萍;王金表【摘要】Activated carbon with micropores was prepared from coconut carbon using steam activation by secondary activation. N2-adsorption isotherm, mathematical models such as D-R equation and BJH methods were used to characterize the properties of the prepared activated carbons. With mercury chloride as pollution targets, the adsorption properties of activated carbon for Hg2+were investigated. The results indicated that the adsorption of Hg2+ was obviously influenced by surface area and pore structure of activated carbon. The process of adsorption was a two speed process with rapidly adsorption and slowly adsorption coexisting. This process could be well described by Lagergren pseudo second order model. The adsorption isotherm experiment showed that adsorption of Hg2+ on activated carbon is an exothermic and single molecular layer adsorption process. It could be fitted by Langmuir isotherm model.%以椰壳活性炭为原料,采用水蒸气法二次活化制备得到了微孔含量丰富的椰壳活性炭,其亚甲基蓝吸附值165 mg/g,碘吸附值1090 mg/g。

生物炭老化及其对重金属吸附的影响生物炭具有丰富含氧官能团、多孔结构、阳离子交换量、芳香性结构等使其对重金属具有良好的固持作用，进而在重金属污染土壤修复中具有良好的应用前景。

生物炭施入土壤中在与土壤接触过程中受物理、化学和生物作用而发生老化现象，致使生物炭特性发生改变。

下文阐述了原料来源、热解温度和老化方法对老化生物炭特性的影响，以及老化生物炭对重金属吸附的影响机制。

老化作用对生物炭特性的改变主要体现在灰分、表面元素组成、含氧官能团、pH、形貌特征、孔隙结构及比表面积。

老化生物炭表面含氧官能团、负电荷和CEC 含量增加会促进其对重金属的吸附；而比表面积和pH 的降低、酚羟基和芳香醚含量增加以及羧基数量减少则抑制其对重金属的吸附。

前言生物炭（bio）是由生物质在完全或部分缺氧的状态下热解（通常<700 ℃）产生一类含碳量较高且高度芳香化固态物质。

近年来，生物炭在固碳减排、土壤改良和污染修复等方面的环境效应和生态效应已经引起广泛关注。

自然界中生物炭作为森林火灾的残留物具有很长的寿命可以在土壤生态系统中保存时间超过10000 年，但也有研究人员指出，生物炭的平均残留时间最少只有19 年。

因此，生物炭在进入环境以后，可能在生物、非生物过程中被很快降解，或者至少是表面迅速氧化，而这样的过程无疑对生物炭的环境功效产生影响。

研究者初步证实，生物炭老化后一方面其表面含氧官能团（如羟基、酚羟基等）的增加可以促进其对重金属的吸附，而另一方面其比表面积和pH 的降低会导致生物炭对重金属吸附量降低，那么老化过程对生物炭特性的改变及其对重金属吸附的促进或降低机制如何? 这个问题还亟待研究解决。

本文在阐述老化作用对生物炭特性影响的基础上，综述了老化作用对生物炭吸附重金属的影响机制，并提出生物炭的老化及其对重金属吸附影响进一步研究的相关科学问题。

一、老化作用对生物炭特性的影响1 原料来源及热解温度对老化生物炭特性的影响生物炭原料来源非常广泛，常见的有木屑、秸秆、竹屑、稻壳等，也有动物粪便、沉积物、污泥等，其主要组分是木质素、纤维素、半纤维素和无机矿物组分。

第52卷第1期2021年1月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.52No.1Jan.2021活性炭纤维负载型离子液体脱汞性能研究于江怀1，鲍静静1,2，许家菱1，罗紫菱1，唐继国1，孙立成1(1.四川大学水利水电学院，水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都，610065；2.诺丁汉大学工程学院，英国诺丁汉，NG72TU)摘要：采用过量浸渍法将氯化1-丁基-3-甲基咪唑(BmimCl)负载于活性炭纤维(ACF)制得活性炭纤维负载型离子液体吸附剂(ACF-BmimCl)。

将制得的吸附剂置于湿法烟气脱硫(WFGD)系统下游进行Hg 0吸附实验。

研究结果表明：在活性炭纤维载体上负载离子液体可以显著提高其脱汞性能，离子液体负载质量分数约为1%时脱汞效果最好；O 2对ACF-1%BmimCl 吸附Hg 0具有明显的促进作用；CO 2和NO 在浓度较低时可促进ACF-1%BmimCl 吸附脱除Hg 0，但浓度较高时则会与Hg 0发生竞争吸附，导致ACF-1%BmimCl 脱汞效率降低；SO 2对ACF-1%BmimCl 吸附Hg 0具有明显的抑制作用。

同时，热重分析、扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果表明离子液体负载型吸附剂具有较好的热稳定性，BmimCl 可以稳定负载于ACF 表面，并可通过化学反应稳定吸附汞。

关键词：离子液体；吸附剂；汞；烟气；活性炭纤维中图分类号：X51文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2021）01-0124-09Study on mercury removal performance of activated carbon fibersupported ionic liquidYU Jianghuai 1,BAO Jingjing 1,2,XU Jialing 1,LUO Ziling 1,TANG Jiguo 1,SUN Licheng 1(1.State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering,College of Water Resource &Hydropower,Sichuan University,Chengdu 610065,China;2.Faculty of Engineering,University of Nottingham,Nottingham NG72TU,UK)Abstract:An activated carbon fiber supported ionic liquid adsorbent(ACF-BmimCl)was prepared by supporting 1-butyl-3-methylimidazolium chloride(BmimCl)on activated carbon fibers(ACF)via excessive impregnation.The prepared adsorbent was placed downstream of the wet flue gas desulfurization(WFGD)system to adsorb elemental mercury.The results show that supporting of ionic liquid on activated carbon fiber can significantly improve itsDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2021.01.012收稿日期：2020−05−29；修回日期：2020−07−17基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51506099，51706149，51709191)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(YJ201659)(Projects(51506099,51706149,51709191)supported by the National Science Foundation of China;Project(YJ201659)supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities)通信作者：鲍静静，博士，副教授，从事气态污染物控制研究；E-mail ：****************.cn引用格式：于江怀,鲍静静,许家菱,等.活性炭纤维负载型离子液体脱汞性能研究[J].中南大学学报(自然科学版),2021,52(1):124−132.Citation:YU Jianghuai,BAO Jingjing,XU Jialing,et al.Study on mercury removal performance of activated carbon fiber supported ionic liquid[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2021,52(1):124−132.第1期于江怀，等：活性炭纤维负载型离子液体脱汞性能研究mercury removal performance.The adsorbent has the highest removal efficiency of mercury when the ionic liquid mass fraction is1%.O2exhibits obvious promoting effect for Hg0adsorbing on the surface of ACF-1%BmimCl.The presence of CO2and NO can promote the adsorption of Hg0by ACF-1%BmimCl at a lower concentration.There is competitive adsorption between CO2and Hg0or NO and Hg0when the CO2and NO concentration ishigher,leading to a decrease in the Hg0removal efficiency of ACF-1%BmimCl.SO2has a significant inhibiting effect on the adsorption of Hg0by ACF-1%BmimCl.Moreover,thermo gravimetric analysis,scanning electron microscope(SEM)and Fourier infrared spectroscopy(FTIR)analysis results show that the supported ionic liquid adsorbent has good thermal stability.BmimCl can be fixed on the surface of adsorbent stably and can adsorb Hg0 via chemical reactions.Key words:ionic liquid;adsorbent;mercury;flue gas;activated carbon fibers汞因其生物毒性和累积性，对人体健康和生态环境的危害极大。

不同载硫量活性炭对土壤汞蒸汽的吸附能力研究廖银锋张军方*（贵州省环境科学研究设计院，贵阳550081）摘要：活性炭由于具有较大的比表面积，可用于汞污染土壤中汞蒸汽的吸附。

改性载硫活性炭利用汞的亲硫性，可有效提高汞吸附效率。

本研究利用5种不同载硫量活性炭吸附汞蒸汽，考察了活性炭载硫量对汞蒸汽吸附能力的影响。

研究结果表明：活性炭的载硫量与吸附能力并不呈现完全对应关系，载硫量为10%的活性炭的吸附性能最好，而20%的载硫活性炭的吸附性能最差。

采用300g的基础活性炭，5%、10%、15%及20%载硫活性炭的饱和吸附量分别为26．38、42．70、43．53及16．26mg。

关键词：活性炭；汞；吸附中图分类号：X53文献标志码：AA Study on capacities of activated carbon with different sulfurcontents for adsorbing Mercury－Vapor in soilLiao Yinfeng，Zhang Junfang（Guizhou Institute of Environmental Science and Designing，Guiyang550081）Abstract：Activated carbon has a large specific surface area，which can be used to adsorb Mercury－Vapor in mercury contaminated soils．Modified activated carbon loaded by sulfur can effectively im-prove the adsorption capacity of mercury．In this study，5groups of activated carbon loaded with dif-ferent amount of sulfur were employed for studying their adsorption capacity of mercury vapor．The results of the study show that the sulfur contents in activated carbon is not completely co－related with the adsorption capacity，best performance in terms of adsorption capacity was witnessed as sulfur content in activated carbon is about at10%，while worst performance was obtained as sulfur content increased to about20%．The saturated adsorption capacities for5%，10%，15%and20%sulfur－loaded activated carbon（300g base activated carbon）were26．38mg，42．70mg，43．53mg and16．26mg respectively．Keywords：activated Carbon；mercury；adsorption重金属汞是常温下唯一一种呈液态的金属元素，广泛分布在地壳表层［1］，汞及其化合物污染由于具有持久性、易迁移性和高度生物富集性，这些特性使其成为全球最受关注的重金属污染物之一［2］。

活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍--沈阳活性炭-沈阳活性炭过滤器作者：就是处理水来源：东北亚水网发布时间：2010-06-11活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍--沈阳活性炭-沈阳活性炭过滤器活性炭的吸附性能及有机物吸附的一般概念活性炭的强吸附性能除与它的孔隙结构和巨大的比表面积有关外（其比表面积可达500-1700m2/g），还与细孔的行状和分布以及表面化学性质有关。

活性炭的细孔一般为1～10nm，其中半径在2nm以下的微孔占95％以上，对吸附量影响最大；过渡孔半径一般为10～100nm，占5％以下，它为吸附物质提供扩散通道，影响扩散速度；半径大于100nm、所占比例不足1％的大孔也是作为提供扩散通道的。

活性炭的吸附通道决定影响吸附分子的大小，这是因为孔道大小影响吸附的动力学过程。

有报道认为，吸附通道直径是吸附分子直径的1.7～21倍，最佳范围是1.7～6倍，一般认为孔道应为吸附分子的3倍。

活性炭表面化学性质可以说其本身是非极性的，但由于制造过程中处于微晶体边缘的碳原子共价键不饱和而易与其他元素（如H、O）结合成各种含氧官能团，如羟基、羧基、羰基等，以致活性炭又具有微弱的极性，并具有一定的化学和物理吸附能力。

这些官能团在水中发生离解，使活性炭表面具有某些阴离子特性，极性增强。

为此，活性炭不仅可以除去水中的非极性物质，还可吸附极性物质，优先吸附水中极性小的有机物，含碳越高范德华力越大，溶解度越小的脂肪酸愈易吸附，甚至微量的金属离子及其化合物。

活性炭过滤用以脱除水中的微量污染物和对反渗透膜产生损害的游离氯。

因为活性炭是一种非极性吸附剂，外观为暗黑色，粒状。

主要成分碳、氧、硫、氢，具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。

活性炭是用动植物、煤、石油及其它有机物作原料，经加热脱水、炭化、活化制成的。

具有巨大的比表面积和发达的微孔，微孔直径为20~30埃。

烟气脱汞原理
烟气脱汞原理是指通过一系列物理化学反应将烟气中的汞(Hg)去除的过程。

目前大多数采用活性炭吸附、氧化、吸附+氧化等方法。

其中，最为常用的是氧化吸附法。

氧化吸附法的原理是将烟气中的汞(Hg)先氧化为Hg2＋或HgO，再利用活性炭等材料吸附和去除。

通过利用该方法，可以将汞(Hg)在烟气中的含量从几十毫克每立方米降低到几百微克每立方米以下，满足环保要求。

该方法的具体过程如下：
(1) 氧化汞：将烟气中的汞(Hg)氧化为Hg2＋或HgO。

常用氧化剂有氯气、臭氧等。

(2) 吸附汞：将氧化后的汞(Hg)通过吸附材料，如活性炭、分子筛等吸附去除。

(3) 冲洗吸附材料：将吸附了汞(Hg)的活性炭等材料进行冲洗，去除表面吸附的物质，再进行再生使用。

(4) 处理汞(Hg)：对洗涤出的废水中的汞(Hg)进行处理，一般采用还原沉淀法。

总之，氧化吸附法是目前应用最为广泛的一种烟气脱汞方法。

它可以有效地去除燃煤、焚烧等行业中烟气中的汞(Hg)，减少汞污染对环境和人体的影响。

同时，也为企业实现绿色环保生产提供了重要技术支持。