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添加剂改性固态胺吸附剂用于碳捕集的研究进展

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化工进展 2024年第5期43卷 2739-2759页

作者：苗诒贺王耀祖刘雨杭朱炫灿李佳于立军上海交通大学智慧能源创新学院上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 香港科技大学(广州)碳中和与气候变化学域广东广州200240

固态胺是固体吸附CO_(2)捕集技术路线中的研究热点,是烟气碳捕集和直接空气碳捕集技术中最有应用前景的吸附剂材料,近年来受到广泛关注。目前,固态胺吸附剂的吸脱附性能以及热化学稳定性仍有较大提升空间。本文综述了近年来表面活性剂... 详细信息

固态胺是固体吸附CO_(2)捕集技术路线中的研究热点,是烟气碳捕集和直接空气碳捕集技术中最有应用前景的吸附剂材料,近年来受到广泛关注。目前,固态胺吸附剂的吸脱附性能以及热化学稳定性仍有较大提升空间。本文综述了近年来表面活性剂、胺类和无机物类,以及环氧化物、螯合剂和含硫化合物等添加剂对固态胺吸附剂吸附能力增强和热化学稳定性提升的研究成果。在此基础上,进一步介绍了不同种类添加剂对固态胺吸附剂的改性机理,总结了在不同碳捕集工况下添加剂对固态胺吸附剂的改性特点。尽管现有研究已经取得了一些进展,但添加剂改性固态胺吸附剂仍然面临挑战,尤其是目前尚未能充分实现增强固态胺吸附剂的吸附能力和热化学稳定性的双重目标。此外,鉴于不同碳捕集工况下气体成分显著不同,未来研究需要更加明晰不同碳捕集工况下添加剂对固态胺吸附剂吸脱附热力学、动力学以及热化学稳定性的影响,并根据具体碳捕集工况有针对性地设计添加剂改性方案。

关键词：二氧化碳捕集吸附剂稳定性添加剂表面活性剂混合

高钙酿酒沼渣制备生物炭吸附剂及其土壤改良性能

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地球科学 2024年第6期49卷 2227-2241页

作者：贾晓凤梁家伟刘艳奇买文宁代吉华郑州航空工业管理学院土木与环境学院河南郑州450046 河南工业大学环境工程学院河南郑州450001 郑州大学生态与环境学院河南郑州450001 河南君和环保科技有限公司河南郑州450001

为解决酿酒沼渣的资源化问题,采用热解法制备沼渣生物炭,通过批量吸附试验和盆栽试验考察其吸附性能和土壤改良性能.结果表明:700℃下限氧热解1.5 h所制备的高钙沼渣生物炭,初始pH为10时,吸附量最大,投加10 g·L^(-1)的沼渣生物炭对实... 详细信息

为解决酿酒沼渣的资源化问题,采用热解法制备沼渣生物炭,通过批量吸附试验和盆栽试验考察其吸附性能和土壤改良性能.结果表明:700℃下限氧热解1.5 h所制备的高钙沼渣生物炭,初始pH为10时,吸附量最大,投加10 g·L^(-1)的沼渣生物炭对实际废水COD、NH_(4)^(+)-N和TP的去除率分别可达45.29%、56.10%和86.33%,吸附符合拟一阶动力学模型和Langmuir等温吸附,属于物理吸附.吸附后生物炭表面C、N、P、O元素含量显著增加,出现新的N-H、P=O基团.当投加5%的吸附后生物炭时,土壤中速效磷、速效钾及有机质的含量均显著提高,小白菜生长得到促进.本研究探索了“一处理两用”的策略,为酿酒沼渣处置和资源回收提供了一种本土方法.

关键词：酿酒沼渣生物炭吸附剂废水处理土壤改良

弱酸性蓝AS 染料排放的废盐制碳基吸附剂及利用

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化工学报 2024年第3期75卷 890-899页

作者：张天永张晶怡姜爽李彬吕东军陈都民陈雪天津大学化工学院天津市应用催化科学与工程重点实验室天津300354 天津市功能精细化学品技术工程中心天津300354 德州学院化学化工学院山东德州253023 宇虹颜料股份有限公司山东德州253000

将染料弱酸性蓝AS(AS)生产排放的含盐废水喷雾干燥后制成废盐,再将其有机污染物煅烧制备成类活性炭吸附剂(LAC),用于AS染料生产过程中产生的洗涤废水的吸附脱色净化,同时回收粗盐NaCl可循环用于AS工业生产的盐析过程。对LAC进行吸附过... 详细信息

将染料弱酸性蓝AS(AS)生产排放的含盐废水喷雾干燥后制成废盐,再将其有机污染物煅烧制备成类活性炭吸附剂(LAC),用于AS染料生产过程中产生的洗涤废水的吸附脱色净化,同时回收粗盐NaCl可循环用于AS工业生产的盐析过程。对LAC进行吸附过程动力学、热力学研究,并研究AS染料废水溶液初始浓度、温度及pH对吸附性能的影响。在40 mg/L的AS染料废水中,温度为318 K的条件下,平衡吸附量为29.22 mg/g。在酸性及温度较高时吸附能力较强。Langmuir等温线方程能更好拟合吸附实验结果。另外,采用一锅混合法,添加四水合乙酸镁对LAC进行改性,改性后的吸附剂LACMg0.75比表面积较LAC提升了近5倍,饱和吸附量能够达到550.02 mg/g,较LAC提升了接近20倍。

关键词：弱酸性蓝AS 废水处理吸附剂回收活性炭以废治废

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改性柑橘皮吸附剂的制备及其对嘌呤脱除效果的研究

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食品与发酵工业 2024年第9期50卷 125-131页

作者：刘婷婷赵紫悦尚永彪西南大学食品科学学院重庆400715 川渝共建特色食品重庆市重点实验室重庆400715

通过对柑橘皮渣的改性增强其对嘌呤的吸附与脱除效果,制备新型天然高效吸附剂。以柑橘皮为原料,比较不同改性方法所制备吸附剂的脱嘌呤效果,通过单因素和正交试验筛选改性的最佳工艺条件,结合吸附动力学及热力学吸附模型进行方程拟合,... 详细信息

通过对柑橘皮渣的改性增强其对嘌呤的吸附与脱除效果,制备新型天然高效吸附剂。以柑橘皮为原料,比较不同改性方法所制备吸附剂的脱嘌呤效果,通过单因素和正交试验筛选改性的最佳工艺条件,结合吸附动力学及热力学吸附模型进行方程拟合,以扫描电镜和红外光谱现代表征技术来综合评价改性柑橘皮对嘌呤的吸附性能。实验结果表明,碱法改性所制备的材料吸附性能最好,碱法制备的最佳工艺条件为柑橘皮粒度80目、改性温度40℃、时间40 min、转速250 r/min。在此条件下,测得嘌呤吸附量为49.17 mg/g,吸附率为43.13%。碱法改性柑橘皮对嘌呤的吸附过程更符合准二级动力学方程。碱法改性柑橘皮对嘌呤吸附作用最符合Langmuir等温吸附模型。扫描电镜结果显示改性后柑橘皮比表面积增大,活性位点增加,利于吸附过程的进行。红外光谱结果表明经改性后柑橘皮羟基和游离羧基含量增多,使改性吸附材料对嘌呤出现了选择性吸附。碱法改性处理能有效提高柑橘皮渣对食物中嘌呤类物质的吸附与脱除能力。

关键词：柑橘皮化学改性嘌呤吸附剂吸附机理

胺化改性树脂脱二硫化碳吸附剂的制备及吸附动力学

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化工进展 2024年

作者：仇玉静刘畅林杰罗国华戴晓兵北京石油化工学院珠海市赛纬电子材料股份有限公司燃料清洁化及高效催化减排技术北京市重点实验室

以氯甲基聚苯乙烯大孔树脂为载体，二乙烯三胺为胺化剂，通过取代反应将含伯胺和仲胺的活性官能团锚定到树脂链上制得CS2脱硫吸附剂，采用FT-IR、元素分析仪、BET对改性树脂进行表征，并对吸附剂脱除苯中CS2吸附性能进行了评价，得到不... 详细信息

以氯甲基聚苯乙烯大孔树脂为载体，二乙烯三胺为胺化剂，通过取代反应将含伯胺和仲胺的活性官能团锚定到树脂链上制得CS2脱硫吸附剂，采用FT-IR、元素分析仪、BET对改性树脂进行表征，并对吸附剂脱除苯中CS2吸附性能进行了评价，得到不同温度及不同CS2初始浓度下的吸附穿透曲线，采用Langmuir和Freundlich模型对吸附剂吸附苯中CS2的吸附等温线进行分析，准一级、准二级动力学模型及颗粒扩散模型对吸附动力学进行拟合。结果表明：胺化改性的聚苯乙烯树脂具有优异的选择性吸附二硫化碳性能，其在常压、318.15K、1h-1、原料CS2浓度为2000mg/L条件下的穿透吸附容量高达154.17mg/g。同时，该吸附剂吸附CS2符合Langmuir模型和准二级动力学模型，吸附控制步骤为CS2与吸附剂表面活性胺基基团的反应，而非传质过程。通过建立动态吸附过程的Y-N吸附模型，并对吸附穿透曲线进行分析验证，拟合值与实验值十分吻合。

关键词：二硫化碳树脂脱硫吸附剂吸附动力学

活性炭类和磁性金属类吸附剂喷射的单独脱汞技术应用对比及最新进展

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化工进展 2024年

作者：倪鹏王先泓黄钰涵马晓彤马子轸谈琰张华伟刘亭山东科技大学储能技术学院青岛理工大学环境与市政工程学院

吸附剂喷射脱汞技术是一项除现有设备协同脱汞外的单项脱汞技术，本文主要回顾了现有的活性炭类和磁性金属类两类吸附剂在喷射脱汞应用研究中的问题和优点，介绍了两类材料的性能特征，阐述了喷射位置应用差异，总结了脱汞后样品的性能... 详细信息

吸附剂喷射脱汞技术是一项除现有设备协同脱汞外的单项脱汞技术，本文主要回顾了现有的活性炭类和磁性金属类两类吸附剂在喷射脱汞应用研究中的问题和优点，介绍了两类材料的性能特征，阐述了喷射位置应用差异，总结了脱汞后样品的性能和回收处置差异。重点讲述了活性炭类吸附剂脱汞的理论和实验研究发展，以及脱汞后汞的化合物稳定性分析；详细介绍了磁性金属类吸附剂的发展、实际应用和磁选回收汞的流程及参数。结果表明硫化物和硒化物类的吸附剂展现出了优越的能力和低的浸出性，是一项非常有前景的吸附剂种类。最后对单项脱汞技术在应用中需要解决的问题、不足和技术应用前景进行了展望。

关键词：吸附剂催化剂环境燃煤烟气喷射脱汞反应机理

Mn-Fe改性多孔碳基磁性吸附剂对Hg的脱除性能及机制

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中国环境科学 2024年

作者：张敬东杨娇羽揭翠李鸿鹄彭喜燕安淼中南财经政法大学环境与健康研究中心中南财经政法大学信息工程学院

本研究采用溶胶凝胶法制备了一系列Mn-Fe改性多孔碳基磁性吸附剂(MnxFey/C)，并评价了其对气态单质汞(Hg0)的脱除性能及抗SO2中毒性能.采用SEM、TEM、BET、XRD、H2-TPR、Raman、XPS等方法对吸附剂理化结构进行了分析，以此探讨了不同Mnx... 详细信息

本研究采用溶胶凝胶法制备了一系列Mn-Fe改性多孔碳基磁性吸附剂(MnxFey/C)，并评价了其对气态单质汞(Hg0)的脱除性能及抗SO2中毒性能.采用SEM、TEM、BET、XRD、H2-TPR、Raman、XPS等方法对吸附剂理化结构进行了分析，以此探讨了不同MnxFey/C吸附剂性能差异的内在原因.结果表明，在反应温度150 ℃，Hg0浓度250 μg/m3条件下，Mn2Fe1/C的Hg0脱除性能最好，达到99.99%.适当含量Fe的加入会引起Mn-Fe间强相互作用，发生Mn3++Fe3+?Mn4++Fe2+的氧化还原循环，促进Mn4+的生成，同时降低Mn-O-Mn的化学键强度，增加氧空位(Ov)、活性氧物种(Oα)浓度，从而增强Hg0的吸附脱除性能.此外，Mn2Fe1/C具有良好的抗SO2性能，在2000 ppmSO2浓度下其Hg0脱除率依然保持在80%以上.XPS表明Fe能保护大部分Mn活性位点免受SO2中毒，同时抑制了吸附剂表面硫酸盐的形成与沉积.Mn2Fe1/C可以通过磁分离从粉煤灰中分离出来，其经4次吸附再生循环后仍有95.69%的Hg0脱除效率，具备优越的再生能力，是一种具有应用前景的燃煤烟气汞吸附剂.

关键词：氧空位过渡金属吸附剂气态单质汞 SO 抗性

研究开发石墨盘法NaCO基CO成型吸附剂制备及性能优化

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化工进展 2024年

作者：秦雪赵传文黄浦曾鹏鑫孙健郭亚飞华中科技大学能源与动力工程学院南京师范大学能源与机械工程学院

采用石墨盘法制备了负载在Al2O3载体上的Na2CO3基吸附剂颗粒，研究了煅烧温度对Na2CO3/Al2O3吸附剂颗粒脱碳特性以及微观结构的影响。高温煅烧可显著提升Na2CO3/Al2O3脱碳性能，300℃和900℃煅烧下的Na10Al的CO2吸附量分别为0.621mmol/g... 详细信息

采用石墨盘法制备了负载在Al2O3载体上的Na2CO3基吸附剂颗粒，研究了煅烧温度对Na2CO3/Al2O3吸附剂颗粒脱碳特性以及微观结构的影响。高温煅烧可显著提升Na2CO3/Al2O3脱碳性能，300℃和900℃煅烧下的Na10Al的CO2吸附量分别为0.621mmol/g和1.1mmol/g。SEM和BET测试结果表明，900℃煅烧可使颗粒表面残留石墨完全分解，消除石墨疏水性所带来的不利影响，具有较好的孔隙结构和密集的Na2CO3吸附活性位点。进一步优化了Na2CO3(10～40质量分数%)负载量，研究发现20%负载量的Na2CO3/Al2O3表面Na2CO3分布均匀，展现出最佳的吸附性能1.62mmol/g。10%负载量的Na2CO3/Al2O3拥有最好的孔隙结构(比表面积83.417m2/g)和力学性能(抗压强度95.1MPa)。之后采用超声波清洗代替高温煅烧去除石墨，进而优化20%负载量的Na2CO3/Al2O3结构特性，超声波清洗后的Na2CO3/Al2O3吸附量为1.715mmol/g，比表面积为73.941m2/g，抗压强度52.3MPa。综合考虑优化后的石墨盘法制备的吸附剂颗粒具有潜在的应用前景。

关键词： Na CO /Al O 吸附剂 CO 捕集石墨盘法超声波清洗固定床

MPTS改性高岭土吸附剂的制备及其吸附性能研究

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矿冶工程 2024年第1期44卷 105-110页

作者：谢雪珍胡杨玲叶有明曾军广西科技师范学院广西来宾546199

为了处理含电镀络合铜废水,以3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)为改性剂,对高岭土进行改性,制备了改性高岭土吸附剂,并研究了其对柠檬酸络合铜(E330-Cu)的吸附效果。适宜的高岭土改性条件为:MPTS相对高岭土用量为0.04 mL/g、改性温度50℃、... 详细信息

为了处理含电镀络合铜废水,以3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)为改性剂,对高岭土进行改性,制备了改性高岭土吸附剂,并研究了其对柠檬酸络合铜(E330-Cu)的吸附效果。适宜的高岭土改性条件为:MPTS相对高岭土用量为0.04 mL/g、改性温度50℃、改性时间6 h。改性高岭土吸附剂对E330-Cu适宜的吸附条件为:E330-Cu初始浓度5 mg/L、吸附剂相对用量15 g/L、pH值4.5、吸附时间35 min、吸附温度35℃,此时吸附率达到92.50%。吸附过程满足Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。吸附剂至少可使用3次,处理后废水可达到国家一级排放标准。研究结果可为含电镀络合铜废水的处理提供有力支撑。

关键词：废水处理吸附剂 3-巯丙基三甲氧基硅烷改性高岭土电镀废水吸附