高硫无烟煤制备柱状活性炭对Cu2+的吸附规律及影响机制
赵金柯1
郭子一2
段晨龙2
黄冬艳2
董婷玉2
王皓雪3
周恩会2
1.中国矿业大学孙越崎学院,江苏徐州 2211162.中国矿业大学化工学院,江苏徐州 2211163.中国矿业大学经济管理学院,江苏徐州 221116
摘要：高硫无烟煤燃烧时会产生大量硫氧化物,破坏大气环境,随着环保要求日益严格,需寻求高硫无烟煤由传统燃料向高端材料发展的途径.由于活性炭制备与应用在特定领域尚无技术指标,造成制备目标模糊,活性炭定向制备问题亟需解决.采用晋城地区高硫无烟煤,通过物理活化法制备,并采用磷酸浸渍处理,得到了比表面积1 066.42 m2/g(AC-1)和1 568.79 m2/g(AC-2)的 2 种活性炭.采用FTIR、XPS、SEM等方法进行表征.结果表明,AC-1 的最几可孔径为 1.688 nm,AC-2 的最几可孔径为0.718 nm,前者具有更发达的介孔结构.以Cu2+为吸附质研究 2 种活性炭的吸附性能.结果表明,AC-1 的吸附性能显著优于AC-2,吸附行为由孔径分布和表面官能团含量 2 个因素共同决定.最佳吸附条件为pH=4,温度35℃,活性炭投加量0.30 g,吸附时间2h.动力学研究表明2 种活性炭对Cu2+的吸附过程均由化学吸附而不是颗粒内扩散控制.吸附等温线拟合结果表明Langmuir等温模型不适用于AC-2,这可能与其以物理吸附为主导有关.本研究讨论活性炭孔隙分布和表面官能团含量对其吸附性能的影响,为高硫无烟煤定向制备具有良好水相重金属离子去除能力的活性炭提供指导.
关键词：高硫无烟煤煤基活性炭孔隙分布铜离子净化吸附机理
分类号：X32(环境规划与环境管理)
资助基金：国家自然科学基金(52125403)国家重点研发计划(2022YFC2905900)
论文发表日期：2024-01-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 124-133 )
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