载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

编号 zgly0001743164

文献类型 期刊论文

文献题名 载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

作者 徐州  李伟  刘守新 

作者单位 东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2022,42(3)

页码 1-9

年份 2022 

分类号 TQ35 

关键词 活性炭  铜氧化物  气相苯  吸附  再生 

文摘内容 在椰壳活性炭表面浸渍CuCl_(2),经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl_(2)质量分数为0.3%、0.4%、0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC_(3)、AC_(4)、AC_(5)和AC_(7)。通过扫描电镜(SEM)、N_(2)吸附-脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明:改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu_(2)O形式存在,随着浸渍CuCl_(2)质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC_(5)的微孔比表面积为733.20 m^(2)/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC_(5)对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸附时间118.80 min,较原料活性炭(AC_(raw))均提高了33.38%,吸附性能优于有机气体滤毒盒(3M-3301 CN型和3M-6001 CN型)活性炭。AC_(5)经5次吸附-脱附循环测试后,吸附性能仍能保留80%左右。载铜活性炭通过苯分子中π键与Cu^(2+)中空d轨道发生络合作用,将活性炭对气相苯的吸附作用由物理吸附为主转化为物理-化学联合吸附,从而提高吸附性能。