污泥基碳吸附材料的制备及其吸附性能研究进展
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新型碳吸附材料的制备及其性质研究随着人们对环保意识的提高,碳吸附材料作为一种环保、高效的材料,受到越来越多的关注。
近年来,随着科学技术的不断进步,出现了一种新型的碳吸附材料,它有着更高的吸附效率和更强的稳定性。
那么,新型碳吸附材料的制备及其性质研究是如何进行的呢?一、新型碳吸附材料的制备方法新型碳吸附材料通常采用化学合成的方法进行制备。
其中,最常用的方法是溶胶-凝胶法。
这种方法主要是通过将碳源和催化剂混合,再通过一系列的反应和处理,得到一种具有特定吸附性能的新型碳吸附材料。
除此之外,还有一些其他的制备方法,比如高温炭化法、物理吸附法等等。
但是,这些方法大多数都需要高温、高压等特殊的反应条件,制备工艺较为复杂,因此使用的较少。
二、新型碳吸附材料的特点新型碳吸附材料与传统的碳吸附材料相比,具有以下几个独特的特点:1. 高吸附容量新型碳吸附材料具有更高的吸附容量,这是因为该材料的孔道更加丰富、分布更加均匀,可以更好地吸附目标物质,因此其吸附效率更高。
2. 良好的稳定性新型碳吸附材料具有更好的稳定性和抗热性。
其制备过程中,采用了一系列的特殊处理方法,使得该材料的结构更加牢固,不易受到外界因素的干扰,因此可以更好地保持其吸附性能。
3. 可调性和可重复性新型碳吸附材料具有可调性和可重复性。
在制备过程中,可以通过调节制备参数来调整该材料的孔径大小和分布规律,因此可以根据不同的需求,制备出具有不同吸附性能的新型碳吸附材料。
三、新型碳吸附材料的应用前景新型碳吸附材料具有广泛的应用前景。
主要应用于环境保护、化工、医药等领域。
1. 环境保护新型碳吸附材料可以用于水污染处理、大气污染控制等方面。
通过该材料对水中有机污染物和重金属离子的吸附,可以达到净化水体的目的。
同时,可以将新型碳吸附材料投入到大气污染治理中,更有效地吸附和降解有害气体,保护环境。
2. 化工行业新型碳吸附材料可以用于石油化工等行业。
在催化剂的合成中,通过添加新型碳吸附材料,可以提高催化剂的活性和选择性,从而有效提高反应的产率和效率。
铁改性污泥生物炭的制备及其吸附性能研究铁改性污泥生物炭的制备及其吸附性能研究一、引言随着工业化和城市化的快速发展,环境污染已经成为当今社会面临的严重问题之一。
其中,水体污染是一个尤为突出的问题,给人类健康和生态环境造成了巨大的威胁。
因此,寻找高效、经济、环境友好的材料来处理废水成为当务之急。
生物炭因其独特的结构和化学性质,成为一种优良的废水处理材料。
铁改性污泥生物炭作为一种新型的吸附剂,具有广泛的应用潜力。
二、铁改性污泥生物炭的制备方法1.生物炭的制备生物炭是通过高温裂解生物质制得的,其具有均质的孔隙结构和较大的比表面积。
制备生物炭的常用方法包括焦化、热解和碱处理等。
其中,热解法是最常用的方法,其通过在高温下将生物质加热,使其热解产生生物炭。
2.铁改性污泥生物炭的制备铁改性污泥生物炭是在制备生物炭的基础上,将其与铁盐进行反应得到的。
首先,将生物炭与铁盐溶液进行搅拌,使两者充分混合。
然后,将混合物在一定的温度条件下反应一定的时间。
最后,将反应产物进行过滤和干燥,得到铁改性污泥生物炭。
三、铁改性污泥生物炭的吸附性能研究1.吸附性能测试通过实验室模拟的废水处理实验,对铁改性污泥生物炭的吸附性能进行评估。
首先,准备一定浓度的废水溶液,然后将铁改性污泥生物炭与废水溶液充分接触,并在一定的时间内保持搅拌。
最后,通过测试废水溶液中目标污染物的浓度变化来评估铁改性污泥生物炭的吸附性能。
2.吸附机理研究通过对吸附过程的分析,探究铁改性污泥生物炭的吸附机理。
主要包括探究吸附剂与目标污染物之间的作用力,了解吸附过程中各种因素的影响,以及吸附剂表面功能基团与目标污染物之间的相互作用等。
3.吸附性能优化通过对铁改性污泥生物炭的制备条件和吸附性能的研究,对其进行优化。
主要包括选择合适的铁改性剂和生物质原料,优化反应条件,提高吸附剂的吸附性能等。
四、铁改性污泥生物炭的应用前景铁改性污泥生物炭作为一种新型的吸附剂,在废水处理、重金属去除和有机物吸附等方面具有广泛的应用前景。
污泥吸附剂的制备及应用研究污泥吸附剂的制备及应用研究引言:随着工业化的快速发展,污水排放量逐年增加,导致水环境污染问题日益严重。
其中,污泥是污水处理过程中产生的一种废弃物,其含有大量的有机物、重金属离子等污染物,如果不加以处理和回收利用,将对生态环境和人类健康造成严重威胁。
因此,研究污泥吸附剂的制备及应用具有重要的理论意义和实际应用价值。
一、污泥吸附剂的制备1.研究目的本研究的目的是制备一种高效的污泥吸附剂,以实现对污泥中有机物和重金属离子的有效吸附和去除。
2.材料选取选取一种质地疏松、吸附性能良好、可再生利用的基础材料作为制备污泥吸附剂的载体。
经过筛选和试验,选取无机气凝胶材料作为基础载体。
3.制备步骤(1)材料预处理:将无机气凝胶材料进行清洗、干燥和研磨处理,以获得均匀细致的颗粒。
(2)基础载体激活:将预处理好的无机气凝胶材料进行激活处理,以增加其比表面积和孔隙度,提高吸附性能。
(3)吸附剂复合:将激活后的无机气凝胶材料与具有吸附能力的有机物质进行复合,形成高效的吸附剂。
(4)固化处理:将复合后的吸附剂进行固化处理,以提高稳定性和再生利用性。
二、污泥吸附剂的应用研究1.吸附性能测试通过对吸附剂的批次吸附实验,探究不同参数对其吸附性能的影响,包括吸附剂用量、吸附时间、初始浓度等。
实验结果表明,制备的吸附剂在吸附有机物和重金属离子过程中具有较高的吸附效率和容量。
2.吸附机理研究通过对吸附过程中的pH值、温度等条件进行调控,以及对吸附剂表面形貌和结构进行分析,揭示吸附机理。
结果表明,吸附过程主要是通过吸附剂表面的化学键和物理吸附作用实现的。
3.再生利用研究对吸附剂的再生利用进行实验研究,包括吸附剂的再生方法、再生效果和再生后的吸附性能等。
实验结果表明,经过适当处理,吸附剂可以多次使用,且再生后的吸附性能基本保持不变。
结论:通过本研究,成功制备了一种高效的污泥吸附剂,并对其吸附性能、吸附机理和再生利用进行了深入研究。
磁性碳材料的制备及在污水处理中的应用研究随着现代工业的快速发展和城市化进程的加速推进,城市污水的排放和生活垃圾的处理已成为世界性难题。
传统的污水处理方法已不能满足现代社会的需求,因此需要寻求新的解决方案。
一个新思路就是将磁性碳材料应用于污水处理,这不仅能够解决大量的污水处理问题,而且还可以实现废物的资源化利用。
一、磁性碳材料的制备技术磁性碳材料是一种新型材料,通常由碳材料和磁性颗粒组成。
碳材料是一种岛屿晶体结构,其晶粒大小相对较小,分散均匀。
其磁力是由磁性颗粒产生的,能够吸附和分离水中的有机物和金属离子等。
制备磁性碳材料的技术包括物理法、化学法和生物法等。
物理法的方法包括惰性气体溅射法和等离子体喷射法。
化学法包括共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
生物法包括生物合成法和微生物还原法。
三种方法各有优缺点。
二、磁性碳材料在污水处理中的应用磁性碳材料在污水处理中的应用过程主要包括物理吸附、化学吸附、电化学吸附和微波吸附等。
磁性碳材料的应用在环境和生命领域有着广泛的应用前景,具有良好的净化效果和很高的回收率。
以下是详细介绍。
1. 物理吸附物理吸附主要依赖于磁性碳材料的孔结构和表面化学性质。
污水中的有机物和金属离子等污染物可以进入磁性碳材料的孔隙中,在吸附表面发生吸附反应。
这种方法适用于水中含有的较高浓度的有机物和金属离子,如重金属离子、染料、农药残留、纤维素等,可以很好地净化水质。
但是,由于孔隙结构有限,吸附污染物的处理量也有限。
2. 化学吸附化学吸附是利用磁性碳材料表面的官能团与有机物和金属离子等控制反应的方法。
这种方法对于活性化合物和微量金属离子可以发挥更好的吸附效果,可以处理含有粗糙金属水中的有机物和金属离子等。
但是,这种方法的弱点在于其官能团容易受到水中各种化学物质的影响而失去活性,从而影响吸附效果。
3. 电化学吸附电化学吸附主要是利用磁性碳材料的电性质和传质双重作用机理,对污染物进行协调控制和吸附。
《木本泥炭基材料的制备及其吸附性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长,环境污染问题日益严重,其中水体污染问题尤为突出。
吸附技术因其简单、高效、成本低等优点,在处理水体污染中具有广泛的应用前景。
木本泥炭基材料作为一种新型的吸附材料,具有来源广泛、成本低廉、吸附性能优异等特点,因此其制备及其吸附性能的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在研究木本泥炭基材料的制备方法及其对水体中污染物的吸附性能,为实际应用提供理论依据。
二、木本泥炭基材料的制备1. 材料与设备本文所使用的原料主要为木材、泥炭等天然资源,主要设备包括破碎机、搅拌器、烘干机等。
2. 制备过程首先将木材破碎成小块,然后与泥炭按照一定比例混合,经过搅拌器搅拌均匀后进行烘干处理,得到木本泥炭基材料。
在制备过程中,可以通过调整原料比例、烘干温度等参数,得到不同性能的木本泥炭基材料。
三、吸附性能研究1. 实验方法采用静态吸附法,将制备好的木本泥炭基材料与一定浓度的污染物溶液混合,在一定温度下进行吸附实验。
通过测定吸附前后溶液中污染物的浓度变化,计算木本泥炭基材料的吸附性能。
2. 结果与讨论(1)吸附性能评价通过实验发现,木本泥炭基材料对水体中的重金属离子、有机物等污染物具有良好的吸附性能。
在相同条件下,木本泥炭基材料的吸附性能优于其他常见吸附材料。
此外,木本泥炭基材料还具有较高的吸附容量和较快的吸附速率。
(2)影响因素分析木本泥炭基材料的吸附性能受多种因素影响,如原料比例、烘干温度、污染物种类及浓度等。
通过调整这些参数,可以得到不同性能的木本泥炭基材料,以满足不同应用需求。
此外,木本泥炭基材料的再生性能也值得关注,未来可研究其再生方法及再生后的吸附性能。
四、实际应用及展望1. 实际应用木本泥炭基材料可广泛应用于水体污染治理领域,如河流、湖泊、地下水等的净化。
同时,由于其具有良好的吸附性能和较低的成本,也可用于工业废水处理、土壤修复等领域。
污泥制备活性炭及其应用研究进展- 污泥处置[摘要] 分析污泥的来源与组分,对污泥制备活性炭的国内外研究现状及实际应用进行研究,提出了污泥制备活性炭目前存在的问题。
作为污水处理的副产物,城市污泥是一类特殊的固体废物,其产生量大,成分复杂,由胶体、无机颗粒、有机残片、细菌菌体等组成,是组成非常复杂的非均质体,含有60%~80%的有机物,被世界水环境组织命名为“生物固体”,表明了污泥具有资源化的潜质。
将污泥制成活性炭是很有发展前景的污泥资源化的处置方式之一,它在保证了污泥不会造成二次污染的基础之上,还能制得活性炭吸附材料。
1 污泥的来源与组分从元素的角度来讲,污泥中的有机物主要包含碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、硫(S)、氯(Cl)等六种元素。
从化学组成的角度来讲,污泥中的有机物组成包含毒性有机物、有机生物质和有机官能团化合物和微生物。
污水处理厂的剩余活性污泥的主要组成成分为有机物,粗蛋白质大概占60%~70%,碳水化合物大约占25%左右,其无机灰分的含量仅为5%左右[4]。
2 污泥制备活性炭的国内外研究现状污泥基活性炭的活化方法主要有物理活化、化学活化和化学-物理联合活化等。
2.1 物理活化法物理活化法主要包括直接热解法和气体活化法。
2.1.1 直接热解法直接热解法是指在氮气气氛的保护作用下,将污泥置于电阻炉中,将污泥加热至热解温度后保持恒温一段时间,再经后续处理得到粉末状污泥基吸附剂。
Fan等[5]利用天津市污水处理厂产生的厌氧消化污泥为原材料,用氮气作保护气,以15 ℃/min的升温速率升至500℃,并在此温度下直接热解3 h,制得的污泥基活性炭主要以中孔和大孔为主。
新加坡学者Lu等[6]采用直接热解法制备污泥基吸附剂,由研究可以得出,在较低的温度范围内,随着热解温度的升高与停留时间的延长,污泥基吸附剂的比表面积也呈现出逐渐增加的趋势;当温度在550~650℃之间时,随着热解温度的升高,其比表面积却呈现出了下降的趋势;当热解温度超过850℃以后,比表面积逐渐减小。
11083赵伟繁等:污泥生物炭重金属吸附剂的制备及改性研究进展文章编号:1001-9731(2020)11-11083-06污泥生物炭重金属吸附剂的制备及改性研究进展赵伟繁,戴亮,王刚,未碧贵,韩涛(兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州730070)摘要:社会发展的节奏加快使得工业废水和生活污水的排放量越来越大,污泥的产量也随之增加,同时环境中的重金属所带来的环境风险也日益严峻。
污泥生物炭具有发达的孔隙结构和丰富的官能团,而且化学性质稳定,是一种性能优异的重金属吸附材料,其具有原料来源广、低成本和良好的物理化学表面特性等优点,在重金属环境修复领域的应用前景广阔。
文章重点介绍了微波热解法、水热炭化法和常规热解法等污泥生物炭制备方法,以及酸改性、碱改性、蒸汽活化改性及浸渍法改性等物理化学改性方法,阐述各种制备方法及改性方法的研究现状,并予以评价,最后提出热解制备及功能性改性中实际面临的主要问题及今后发展的方向。
关键词:污泥生物炭;重金属;制备;改性;吸附中图分类号:TQ424;X705文献标识码:A DOI:10.3969/.issn.1()()1-9731.2()2().(1.0110引言污泥的处理处置作为最棘手的环境问题之一日益受到关注。
由于对污水处理的要求越来越严格,污水处理厂剩余污泥的产量逐年增加[1]o目前,我国大部分污泥被卫生填埋和焚烧,但是污泥填埋过程中会产生一系列问题,如空间有限、可能产生二次污染、公众形象不佳等。
污泥焚烧也存在投资大,运行费用较高,可能产生二次污染等问题。
污泥热解具有热解后体积小、致病菌消除、有机质转化为生物炭、生物燃料和生物油等优点,是一种很有前途的技术[2]。
热解后,污泥中的重金属大部分转化为残渣形态,被包裹在固溶体中玻璃化固定,通过热解(高于500C)可以将重金属进行有效固定[-4]。
由于污泥热解是在封闭的体系下进行,只需做好热解尾气的回收处理,就不会存在二次污染的问题。
《木本泥炭基材料的制备及其吸附性能研究》篇一摘要:本研究探讨了木本泥炭基材料的制备工艺,同时深入研究了其吸附性能。
实验通过对原材料的物理和化学处理,成功制备了具有优良吸附性能的木本泥炭基材料。
实验结果表明,该材料在废水处理、重金属离子吸附等方面具有潜在的应用价值。
本文详细介绍了实验过程、结果及分析,为该类材料的实际应用提供了理论依据。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展,环境污染问题日益严重。
其中,废水处理和重金属离子污染是当前亟待解决的难题。
木本泥炭作为一种天然的吸附材料,具有较高的吸附性能和良好的环境相容性。
因此,研究木本泥炭基材料的制备及其吸附性能,对于解决环境污染问题具有重要意义。
二、实验材料与方法1. 材料与设备实验所需原材料为木本泥炭、活性炭等。
实验设备包括粉碎机、烘箱、反应釜、离心机等。
2. 制备方法(1)将木本泥炭进行粉碎、筛选,得到适宜粒度的原料;(2)将原料进行化学处理,提高其吸附性能;(3)将处理后的原料与活性炭等材料混合,进行热处理,制备得到木本泥炭基材料。
三、实验结果与分析1. 制备结果通过上述方法,成功制备了木本泥炭基材料。
该材料具有较高的比表面积和良好的孔结构,有利于提高其吸附性能。
2. 吸附性能研究(1)废水处理实验将木本泥炭基材料用于处理含有机污染物的废水。
结果表明,该材料对废水中的有机污染物具有良好的吸附性能,能够有效降低废水的COD、BOD等指标,提高废水处理效果。
(2)重金属离子吸附实验还研究了木本泥炭基材料对重金属离子的吸附性能。
结果表明,该材料对重金属离子具有较高的吸附容量和较快的吸附速率。
同时,该材料具有良好的选择性,能够有效地去除废水中的重金属离子,降低废水中的重金属含量。
四、讨论本研究成功制备了具有优良吸附性能的木本泥炭基材料,并对其在废水处理和重金属离子吸附方面的应用进行了深入研究。
实验结果表明,该材料在环境污染治理方面具有潜在的应用价值。
然而,仍需进一步研究该材料的制备工艺、吸附机理以及在实际应用中的性能表现等方面的问题。
《污泥基介孔炭材料制备及其对废水中酚类化合物的吸附性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展,废水中的酚类化合物含量逐渐升高,给环境和人类健康带来了严重的威胁。
为了有效处理这些污染物,寻找高效、环保的吸附材料成为了研究热点。
近年来,污泥基介孔炭材料因其高比表面积、良好的孔结构和较低的成本,成为了废水处理领域的理想选择。
本文旨在研究污泥基介孔炭材料的制备工艺及其对废水中酚类化合物的吸附性能。
二、污泥基介孔炭材料制备2.1 材料与设备制备污泥基介孔炭材料所需的主要材料包括污泥、活性炭前驱体等,设备包括高温炉、搅拌器等。
2.2 制备工艺污泥基介孔炭材料的制备过程主要包括以下几个步骤:(1)将污泥进行预处理,去除其中的杂质;(2)将预处理后的污泥与活性炭前驱体混合,进行搅拌;(3)将混合物进行高温碳化,形成介孔炭结构;(4)对碳化后的材料进行活化处理,提高其吸附性能。
三、对废水中酚类化合物的吸附性能研究3.1 实验方法采用批量平衡法,将制备好的污泥基介孔炭材料与含酚废水混合,测定不同条件下的吸附效果。
3.2 实验结果与分析(1)吸附等温线与动力学研究:通过实验数据绘制吸附等温线和动力学曲线,分析材料的吸附性能。
(2)影响因素分析:考察溶液pH值、温度、浓度等因素对吸附效果的影响。
(3)再生性能研究:对吸附后的材料进行再生处理,考察其再生性能及多次使用效果。
四、结果与讨论4.1 制备得到的污泥基介孔炭材料具有较高的比表面积和良好的孔结构,能有效提高对酚类化合物的吸附性能。
4.2 实验结果表明,污泥基介孔炭材料对废水中酚类化合物具有较好的吸附效果,且受溶液pH值、温度、浓度等因素影响较小。
4.3 通过再生性能研究,发现污泥基介孔炭材料具有良好的再生性能,可多次使用且吸附性能稳定。
五、结论本文成功制备了污泥基介孔炭材料,并对其对废水中酚类化合物的吸附性能进行了研究。
实验结果表明,该材料具有较高的比表面积、良好的孔结构和优异的吸附性能,且受溶液条件影响较小,具有良好的再生性能。
攀枝花学院本科论文摘要摘要为提高以污泥制备的活性炭的吸附性能,采用化学活化方法将污泥、粉煤灰混合制备活性炭并研究其吸附性能。
研究表明,在污泥、粉煤灰和ZnCl2质量比为10∶3∶4、活化温度为500 ℃、活化时间为80 min 条件下,制备的活性炭吸附性能最佳,其比表面积为459.56 m2/g,总孔面积为0.32 mL/g,碘值为376.17 mg/g。
以污泥和粉煤灰制备活性炭技术在废水治理领域具有良好的工业应用前景。
关键词:粉煤灰;污泥;制备;活性炭;吸附性辽宁科技大学ABSTRCTIn order to improve the sludge, the preparation of activated carbon adsorption, the chemical activation method to the sludge and fly ash mixture preparation of activated carbon and its adsorption performance research. Research shows that in the sludge, fly ash and ZnCl2 quality ratio of 10:3, 4, and the activation temperature of 500 ℃, time of 80 min under the conditions of activation, the preparation of activated carbon adsorption performance is the best, the specific surface area of 459.56 m2 / g, total hole area is 0.32 mL/g, iodine value of 376.17 mg/g. The preparation of activated carbon with sludge and fly ash technology in wastewater treatment field has a good prospect of industrial application.KEYWORDS:fly ash; Sludge; Preparation; Activated carbon; adsorption目录图目录 (4)表目录 (5)1 绪论 (6)1.1研究背景 (6)1.2研究目的及意义 (7)1.2.1 研究的目的 (7)1.2. 2 研究的意义 (7)1.3国内外的研究现状 (7)1.3.1国外的研究现状 (7)1.3.2国内研究现状 (8)2材料及方法 (11)2.1实验药品及仪器 (11)2.1.1实验药品 (11)2.1.2实验仪器及设备 (11)2.2常见的分析方法 (11)2.2.1苯酚的分析方法 (11)2.2.2污泥含水率及挥发份分析方法 (13)2.2.3亚甲基蓝吸附值分析方法 (14)2.2.4PH测定方法 (14)2.3本文试验方法 (14)3 结果与讨论 (16)3.1 污泥粉煤灰配比对活性炭吸附性能的影响 (16)3.2浸值比对活性炭吸附性能的影响 (17)3.3活化温度对活性炭吸附性能的影响 (18)3.4活化时间对活性炭吸附性能的影响 (19)四、结论与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)图目录图2.1苯酚溶液的紫外-可见吸收光谱 (12)图2-2苯酚溶液在269nm处的UV-Vis标准曲线 (13)图2-3污泥粉煤灰制备活性炭工艺流程 (15)图3-1粉煤灰对活性炭吸附能力的影响 (16)图3-2活化剂对活性炭吸附能力的影响 (17)图3-3活化温度对活性炭吸附能力的影响 (18)表3-4活化时间对活性炭吸附能力的影响 (19)表目录表2.1实验药品 (11)表2.1实验仪器及设备 (11)表3-1粉煤灰对活性炭吸附能力的影响 (16)表3-2活化剂对活性炭吸附能力的影响 (17)表3-3活化温度对活性炭吸附能力的影响 (18)表3-4活化时间对活性炭吸附能力的影响 (19)1 绪论1.1研究背景随着我国社会经济的发展,一方面人们的生活水平不断提高,对环境质量要求也越来越高;但另一方面资源相对短缺的我国在经济发展的过程中,资源浪费、环境污染现象较严重。