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处理含铬废水
活性炭表面存在大量的含氧基团如羟基(-OH)、羧基(-COOH)等,它们都有静电吸附功能,对六价铬产生化学吸附作用,能有效地吸附废水中的六价铬,吸附后的废水可达到国家排放标准
催化和负载催化剂
石墨化炭和无定型炭是活性炭晶型的组成部分,因为具有不饱和键,所以表现出类似结晶缺陷的功能。活性炭因为结晶缺陷的存在而被作为催化剂广泛应用,同时,因为其具有大的比表面积及多孔结构,活性炭还被广泛用作催化剂载体。
活性污泥因为成分复杂,导致其厌氧腐化过程缓慢。有学者将粒状活性炭用于活性污泥的厌氧腐化,使活性污泥腐化过程中甲烷产率提高了17.4%,同时使活性污泥腐化率提高了6.1%。另外在活性炭表面引入-SO3H,对合成甲基叔戊基醚过程有催化作用,该催化剂制备方便,催化活性高且不易分解,体现出改性活性炭催化剂的应用潜能。有研究表明采用粒状活性炭负载臭氧体系使腐殖酸的催化氧化率达到48.1%,为腐殖酸的降解提供了新的途径。通过活性炭负载氧化铝作为改性活性炭糊电极用于苯酚的电催化氧化研究,表现出了较好的稳定性和可重复使用性,同时具有相对较低的检出限和较宽的检测范围。
用于储氢
常用储氢方法有高压气态储氢、液化储氢、金属合金储氢和有机液体氢化物储氢、炭材料储氢等,其中炭材料主要有超级活性炭、纳米碳纤维以及碳纳米管等,而超级活性炭因为原料丰富、比表面积大、表面化学性能修饰、储氢量大、解吸速度快、循环使用寿命长以及容易产业化受到广泛关注。有学者利用 CO2活化模板制备多孔碳,获得了微孔介于0.7~1.3nm、中孔介于2~4nm、比表面积2829m2·g-1、孔容2.34cm3·g-1的超级活性炭材料,其在室温298K、中等压强8MPa条件下,对氢的吸附量可达0.95%。
21世纪以来,类似于金属-有机框架的多孔固体材料为氢的吸收储存开辟了新的发展方向。有学者在温和条件下将活性炭引入到金属-有机框架材料中,合成了具有高比表面积的活性炭-金属-有机框架混合材料,在77K、10 MPa条件下,对氢的吸附量从8.2%提高到了13.5%。控制超级活性炭制备工艺,得到适宜储氢的比表面积和孔径大小及分布,进而进行表面修饰,在室温及中等压强下,提高储氢量是超级活性炭储氢研究及应用的关键。
热再生法的再生效率比较高,时间短,应用比较范围广泛,但再生过程中炭损失较大,可达5%~10%。同时再生后的炭机械强度有所下降,吸附效率也会有所降低,多次重复再生后丧失吸附性能。
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