王邓峰[1]（2020）在《中空萝藦绒及其活性炭纤维的制备与吸附性能研究》文中认为萝藦绒（Mj-fibers）系我国特色中草药萝藦植物的种子绒毛纤维,具有高中空异形结构特征,资源丰富;但其不含药用活性成分,被视为低值伴生物,尚未加以利用。本论文首次系统制备了萝藦绒纤维及其活性炭纤维,并对各自结构与吸附性能做了基础性研究。本课题的实施可为生物质原生纤维的深加工和高值化再利用提供有效借鉴,具有重要的学术和实用价值。1、萝藦绒纤维的系统表征:系统测定该纤维化学组成分及含量,对其微观结构、表面化学结构、聚集态结构和热稳定性进行全面测试与表征。结果表明:萝藦绒是一种以纤维素和半纤维素为主的天然纤维,具有高度中空（>90%）和截面异形（“十字花”型）结构特征,其力学性能较差,但具有超轻蓬松特性,密度可达0.33 g/cm3;此外,纤维表面富含蜡质,使其具有优异的亲油疏水性,与纯水静态接触角为105.4°。2、萝蘼绒的吸油及油水分离性能:基于萝藦绒中空疏水特性,将其应用于吸油和油水分离,系统分析纤维对不同油剂的静态吸油性能、保油性能及重复使用性,同时构建纤维过滤体系探究其油水分离能力。结果表明:萝藦绒与不同油剂静态接触角均为0°,纤维间隙及其中空结构特性使其对于植物油、机油和柴油油剂饱和吸附倍率高达81.52、77.62和57.22 g/g,满足准二级动力学方程,12 h重力沥干后保油率仍达79.1%、75.4%和72.0%,经8次循环使用吸油倍率分别下降23.4%、22.2%和20.7%;此外,纤维具有较高的油水分离性能,4次过滤后分离效率可达98%。3、萝藦绒活性炭纤维的制备与表征:以萝藦绒为原料,采用NaOH去除纤维表面蜡质,而后采用高渗性复配磷酸活化液处理萝藦绒,最终经过预氧化、炭化等工序制备出萝藦绒活性炭纤维。采用SEM及EDS观察发现,制备的MACFs呈中空管状,内外表面明显刻蚀,研磨后呈“积炭状”,表面存在N、P和O元素分布;光谱分析结果进一步表明MACFs表面富含酸性官能团,亲水性好,并具有无序的类石墨微晶化结构。此外,采用BET-BJH方法对炭纤维分析,发现MACF-600性能最优,其孔径和孔容分别达1799.582 m2/g和1.613 cm3/g,并具有发达的介孔结构。4、萝蘼绒活性炭纤维的亚甲基蓝吸附性能:以MB溶液为模拟染料废液,考察不同MACFs吸附性能,并分析其对于MB的吸附性能及机制。结果表明:MACF-600具有最佳吸附性能,其吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,以物理吸附为主,理论最大吸附量达947.37 mg/g;热力学分析结果表明,吸附吉布斯自由能△G0<0,吸附焓变△H0>0,表明吸附系自发过程,与温度直接相关;同时,染液pH的降低及电解质浓度升高均会降低炭纤维为表面负电势从而抑制MACFs对MB吸附性能;此外,MACFs对于高浓度MB废液具有优异动态过滤性能。综上,萝藦绒纤维自身具有的高中空、纵向异形、端部开口、表面疏水等特征,赋予其高效的吸油和油水分离性能;基于磷酸活化热处理制备的活性炭纤维具有高中空、双表面结构特征,形成了发达孔隙结构,用于亚甲基蓝的吸附表现出优异性能。本论文的研究将为油污及染料废水的治理提供了新方案,同时还拓宽了高性能生物质活性炭纤维的前驱体来源,亦对萝藦绒的高值化利用具有重要意义。
张集[2]（2020）在《活性炭纤维改性及储氢性能研究》文中研究表明随着人口不断增长,化石能源的储量日益减少,且温室效应对气候造成的影响也日趋明显,氢能虽然具有热值高、产物无污染等优点,但是其存储条件较为苛刻,现有的存储方式存在各种问题。活性炭纤维在众多吸附剂中,成本较低,且吸附容量大。本论文以活性炭纤维作为前体,利用表面负载金属、热处理、氨浸渍、热处理-氨浸渍等方法对ACF进行改性,通过BET、SEM、Boehm滴定、等表征方法,探讨不同改性方法对活性炭纤维表面性质以及孔结构参数的影响。主要结果如下:利用正交分析法考察硝酸镍浸渍改性ACF,结果表明对于储氢量影响力B浸渍时间>F活化恒温时间>A浸渍浓度>E活化温度,而C浸渍温度、D活化升温速率基本无影响。改性的最佳条件为镍盐质量分数0.05%、浸渍6 h、浸渍温度35℃、焙烧恒温时间40 min、焙烧温度600℃、升温速率6℃/min。改性后的活性炭纤维储氢量达到2.33wt.%,提升28.4%。改性后材料储氢量增加是氧化镍的负载提供的吸附位点与极微孔比率增加共同作用的结果。用最佳条件进行了其他金属盐改性,结果表明硝酸钐和硝酸镍能很好的提高ACF的储氢量。利用控制变量法考察热处理改性ACF,改性的最佳条件为热处理温度600℃、升温速率6℃/min、恒温时间60 min。热处理改性后,ACF表面的碱性官能团数目基本不变,酸性官能团数目减少,材料表面极性降低。热处理后材料微孔及极微孔数目增加,储氢量达2.06 wt.%,提升17.1%。考察KOH二次活化ACF,改性后材料储氢量普遍下降,直至为0,选取储氢量刚好为0的材料,进行BET表征,结果表明大于1.2 nm的孔径对于储氢没有帮助。利用控制变量法考察氨水改性ACF,改性的最佳条件为氨水浓度25 wt.%、浸渍温度25℃、浸渍时间8 h。氨处理改性后,材料表面酸性官能团数目减少,碱性官能数目团大幅增加,材料表面极性降低。BET表征表明改性后材料微孔及极微孔数目下降,储氢量达2.08 wt.%,提升18.2%。由于ACF表面极性的降低有利于储氢,氨改性相对于热处理来说能更好的降低表面极性,但是对于材料微孔结构有一定破坏;热处理后,ACF表面极性降低较少,但是材料的微孔结构变得更为丰富。利用正交分析法考察热处理-氨改性ACF,结果表明对于储氢量影响力C氨水浓度>A活化温度,而B活化时间、D浸渍时间对于储氢量影响可忽略。改性的最佳条件为活化温度600℃、活化恒温时间60 min、升温速率6℃/min、氨水浓度25 wt.%、浸渍时间8 h、浸渍温度25℃。改性后ACF的表面碱性官能团数目有所增加,表面酸性官能团数目进一步减少,且改性后材料孔结构参数与原ACF相比基本一致。改性后材料储氢量达2.39 wt.%,提升35.8%。
张峥[3]（2020）在《TiO2-ACF光催化净化室内空气中过敏原的研究》文中研究表明近年来,过敏症发病率逐年上升,主要表现为过敏性鼻炎、过敏性哮喘、皮炎以及支气管炎等疾病。大量研究表明,过敏症的发生与过敏原的吸入密切相关。室内空气中包含着大量的过敏原,如何净化过敏原,降低过敏症发病率成为了研究的热点。在众多净化过敏原的技术中,TiO2光催化技术使用最为普遍。TiO2光催化技术具有净化效率高、耐腐蚀性强、成本低、不易分解变质、安全环保等优点,对室内空气中的过敏原有着良好的净化作用,拥有着广阔的发展前景。本文将TiO2光催化技术与活性炭过滤技术结合起来,通过实验探究如何提高TiO2光催化技术净化室内空气中过敏原的效率,从而降低过敏性疾病的发病率。本文以室内空气中的自然菌作为过敏原的代表,自制光催化装置对室内空气中的自然菌进行净化。该装置为圆筒状,由紫外灯、风机、HEPA滤网、TiO2-ACF光催化材料组成,可根据实验需要调节风量。TiO2-ACF光催化材料是光催化装置的核心,采用溶胶-凝胶法制作TiO2凝胶,以活性炭纤维为载体对TiO2进行负载。利用自制光催化装置对室内空气中的自然菌进行净化实验,通过实验探究活性炭纤维负载TiO2前后、光照种类、光照强度、TiO2负载量、净化速度、TiO2改性处理对净化自然菌效率的影响,并对改性前后TiO2-ACF光催化材料的使用寿命与再生效果进行分析。研究结果表明,仅使用活性炭纤维进行净化时,对空气中的自然菌无明显的净化效果。在紫外灯照射下,光催化装置净化自然菌效率远大于自然光照射与黑暗条件下净化效率。光催化装置净化效率随着光照强度的增大而增大,光照强度低于15w时净化效率随着光照强度的增加而显着提高,光照强度超过15w后净化效率仅随着光照强度的增加而略微提高。当TiO2负载量低于15.8%时,净化效率随着TiO2负载量的增加而增加,当TiO2负载量高于15.8%时,净化效率随着TiO2负载量的增加而减小。当过滤速度小于0.5m/s时,净化效率随着过滤速度的增加而增加,当过滤速度大于0.5m/s时,净化效率随着过滤速度的增加而减小。实验的前80min,净化效率随净化时间的增加有明显提高,实验的80-120min,净化效率随时间的增加以缓慢的速度提高。在TiO2中掺杂Fe3+对TiO2进行改性处理后,净化效率有所提高,且在可见光照射下的净化效率有了较大提高。当Fe3+掺杂量小于0.3%时,净化效率随着Fe3+掺杂量的增加而增加,当Fe3+掺杂量大于0.3%时,净化效率随着Fe3+掺杂量的增加反而有所减小。在连续使用4个月后,TiO2-ACF光催化材料净化效率有明显的下降。对光催化材料进行再生处理后,净化效率有一定程度的提高,有一定的原位再生能力。本文通过实验探究各影响因素对TiO2-ACF光催化材料净化室内空气中过敏原效率的影响,寻求提高净化效率的方法,对室内空气中过敏原净化的研究具有一定的指导意义。
赵一修[4]（2020）在《活性炭纤维吸/脱附-冷凝工艺回收电子行业废气中的溶剂》文中指出随着现代电子行业的快速发展,越来越多的有机废气也随之产生,排入大气环境中的VOCs（Volatile Organic Compounds）大多数具有毒性,不仅对人体健康危害极大,而且也对动物和植物的生长造成很大的影响。因此,假如能既经济又有效地回收电子行业加工生产中产生的废气,不仅可以减少生产成本获得经济利益,而且保护了环境,这对于推动我国循环经济的发展具有重大意义。本研究以天长市云创电子科技有限公司为例,通过吸/脱附-冷凝实验研究,获取最佳吸附操作和溶剂汽油回收的工艺参数,为进一步的工程设计应用提供依据,同时实现VOCs气体的达标排放。实验结果表明,活性炭纤维对处理电子行业产生的低浓度挥发性有机废气有良好的吸附效果。在吸附实验中,入口VOCs浓度越大,穿透时间和平衡时间都会缩短,活性炭纤维对挥发性有机气体的平衡吸附量越大;提高进气流量,穿透时间和平衡时间都会缩短,活性炭纤维对挥发性有机气体的平衡吸附量减小;提高进气温度,穿透时间和平衡时间都会缩短,活性炭纤维对挥发性有机气体的平衡吸附量逐渐减小;增大填充床层高度,穿透时间和平衡时间都会延长,活性炭纤维对挥发性有机气体的平衡吸附量逐渐增加;增大活性炭纤维粒径,活性炭纤维对挥发性有机气体的平衡吸附量逐渐增加,吸附饱和时间缩短。吸附的最优工艺参数为进气流速0.041m/s、进气温度25℃。在脱附实验中,氮气温度对脱附效果的影响较大,从节能的角度,60℃是合适的脱附温度;随着氮气流量提高,脱附率升高,脱附速率越快,脱附时间缩短。脱附的最优工艺参数为脱附温度60℃,氮气流速为0.082m/s。在冷凝实验中,在相同冷凝入口浓度时,冷凝温度越低,冷凝回收率越高;在冷凝温度相同时,冷凝入口浓度越高,冷凝回收率越高;当冷凝入口浓度为2500mg/m3时,即使冷凝温度低,冷凝回收率也不高,说明冷凝入口浓度过低不易于回收;随着进入冷凝器的气体温度的升高,不同冷凝温度时的冷凝回收率均增大。从节能考虑,冷凝的最优工艺参数为冷凝温度-15℃。另外活性炭纤维再生后的平衡吸附量变化不大,活性炭纤维经过7次的反复再生,对挥发性有机气体的吸附量略有降低,但下降的速率很慢,该种活性炭纤维在脱附再生后仍具有很好的吸附能力。
刘伟军[5]（2019）在《三维电极电催化氧化深度处理焦化废水生化出水研究》文中认为焦化废水是一类成分复杂、污染物浓度高且难降解的有机废水,通常采用生化脱氮的工艺进行处理,近年来随着我国水环境管理要求的不断提高,传统生化工艺处理后的出水指标已难以满足稳定达标排放的要求,需要对其进一步深度处理。在各种深度处理技术中,电催化氧化技术因其氧化能力强,操作简单,反应条件温和,环境友好等特点在降解水体中有机物研究方面受到了学者的广泛关注。其中三维电极电催化氧化技术由于粒子电极的加入,显着改善了传质,增大了有效反应面积,进而提高了电流效率和反应速率,增强了对污染物的降解能力,在处理有机废水领域有很好应用前景。活性炭纤维（ACF）是一种新型碳材料,具有较高的吸附和脱附速率,较大的微孔结构以及特殊的表面反应活力,作为三维粒子电极应当具有较好的电催化活性。但目前有关ACF作为粒子电极的研究仍比较少,而降解焦化废水的研究也鲜有报道,本论文将ACF材料作为研究对象,通过改性以及开展金属氧化物负载,以期待制备出一种新型三维粒子电极,从而实现对焦化废水生化出水的高效降解,主要研究成果如下。通过浓硝酸氧化改性、液相电化学改性（阳极氧化和阴极还原）的方法对ACF进行预处理,在不同改性条件下制备出了5种改性的ACF粒子电极。表征分析发现浓硝酸化学改性后ACF表面氧化程度最高,其次是阳极电氧化改性,氧化程度最低的是阴极电还原改性。选择间甲酚作为模型废水,在电流密度20 mA/cm2条件下进行三维电极电催化氧化反应,发现阴极电还原改性后样品ACF-pH4的TOC去除率提高了 10%,而阳极改性和浓硝酸改性后样品却会降低反应效果。循环伏安（CV）曲线显示改性后的ACF-pH4比未改性ACF有更大的电容。通过程序升温脱附质谱（TPD-MS）和X射线光电子能谱（XPS）分析,改性后ACF表面发现了多种表面氧基团（SOGs）,但石墨碳的比例有所下降。采用电子顺磁共振法（EPR）对反应过程中羟基自由基（·OH）测定结果表明该反应过程不是自由基机制。结合上述分析,本研究提出了 ACF三维粒子电极的SOGs反应降解机理,并借助前线分子轨道能计算讨论了不同SOGs对其电催化氧化性能的影响,其中羧酸酐氧化能力最高,而醚的氧化能力最低。研究制备了多种负载金属氧化物的ACF粒子电极,在三维电极体系中使用负载型ACF粒子电极开展降解实验时发现,负载MnOx的ACF粒子电极比负载FeOx、CuO和SnO2的电极表现出更高的电催化氧化性能,电化学性能测试表明Mn/ACF可以有效减少放氧副反应的发生。Mn/ACF最佳制备条件是负载量6%,前驱体为Mn（NO3）2,焙烧温度在450℃,对应TOC去除率可达到68%,而未负载的ACF粒子电极TOC去除率只维持在40%左右。利用XPS、透射电子显微镜（TEM）分析可知,负载在Mn-450/ACF表面的MnOx主要由MnO2和Mn2O3纳米粒子组成,而价态较高的MnOx更有利于污染物的快速降解。EPR测定结果表明ACF可借助表面负载的MnOx通过电氧化反应产生·OH,进而增强对有机污染物的去除效果,其反应机理应当既有ACF表面SOGs的作用,又有·OH的降解过程。以电催化氧化性能最优的Mn-450/ACF作为粒子电极,考察不同酚类模型废水在三维电极上的吸附和电催化氧化降解行为,发现随着酚类支链上氯原子数目的增加,ACF三维电极吸附性能相应增强,苯环上甲基取代基的存在有利于污染物的降解,氯取代基则不利于污染物降解,该结果也符合分子轨道能计算结论。而以Mn-450/ACF作为粒子电极,以实际焦化废水生化出水为研究对象时,发现随着溶液初始pH值的降低,电流密度的升高,三维电极电催化氧化反应效果呈上升趋势。在最佳反应条件下粒子电极能够稳定连续运行,废水中COD平均去除率可达到60%左右,出水COD日平均值在100 mg/L以下,满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB 16171-2012）中废水直接排放标准限值。
葛元宇[6]（2019）在《棉基活性炭纤维的制备及其结构特征与性能的研究》文中研究表明活性炭纤维（Activated carbon fiber,ACF）是纺织材料转化而成的活性炭产品,是纺织品制造和聚合物热化学工艺技术融合的产物。得益于ACF的独特孔结构和纤维形态使其具有出色的吸附性能、电学性能、催化性能、热学性能等。并且,由于ACF独具纺织品样态,相较于粉末活性炭和颗粒活性炭在装载、贮存、运输等方面更具优势。目前,市售ACF产品中最大的品类是粘胶基ACF。随着环境保护要求的日益严格,传统粘胶纤维的低成本优势不断被削弱。同时,不断累积的废旧棉纺织品也意味着巨大的低成本纤维素资源亟待开发。因此,采用棉纤维作为ACF制造原料的成本障碍可能被打破。而当前,对于棉基ACF的研究较少且不够深入,基础研究和工业实践都呈现准备不足的状态。在制备工艺与产物结构特征的关联性,以及对性能的影响上有许多的问题需要认识与解决。鉴于此,研究棉基ACF的制备与影响因素、探索新的制备工艺、探讨制备条件与产物结构特征的关联、比较棉基ACF与粘胶基ACF的异同点、评价棉基ACF的应用性能等具有重要的意义。本文以研究制备工艺对于棉基ACF物性的影响为出发点,采用均匀设计法和单因素实验法,探讨了加热温度、磷酸浓度和炭化时间在内的多个因素对于棉基ACF孔结构和产物得率的影响。棉基ACF孔结构受各因素的影响程度大小为加热温度>磷酸浓度>炭化时间,而产物得率则主要受加热温度影响。采用光学显微镜图像分析、热重分析和STA-GC/MS同步热分析等技术阐明了磷酸在棉基ACF制备中的作用机制。磷酸在棉基ACF制备中发挥了多重的作用,主要有促进水解、催化脱水、交联、促进芳构化以及成孔。确立的制备条件为:加热温度600℃,磷酸浓度50wt.%,炭化时间2h。本文在探索棉基ACF的制备新工艺时采用了微波技术,确认了微波作用下制备ACF的可行性。采取高效微波吸收材料转化利用微波能的策略,在SiC帮助下完成微波条件下的棉的炭化和活化。使用正交实验法,研究了包括炭化温度,阻燃剂浓度,活化温度,CO2流量和活化时间在内的5个因素对于孔结构和产物得率的影响。其中可能的工艺原理为:炭化过程中SiC容器是将微波能转换为热能并传递给了棉完成热解。而活化过程中除了SiC转化传递的热能,曝露在微波辐照下的碳纤维也能被微波加热,其自身也成为一种微波吸收器来提供Boudouard反应的热能。实验确立的制备工艺条件为炭化时间550oC,（NH4）2HPO4浓度8wt.%,活化温度600oC,CO2流量25mL/min,活化时间30min。对棉基ACF化学结构特征的研究包括元素组成、表面官能团和原子结构。运用的技术主要有X射线能谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）,X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）等。棉基ACF在元素组成上最主要的是C元素,还包括少量的O元素以及可能残留的P元素,并且与粘胶基ACF基本是一致的。FT-IR和XPS分析均表明棉基ACF表面除C=C键外还存在含氧基团。TEM分析表明棉基ACF的微观形貌为片层结构主体中呈现无序的结构,而部分区域则呈现有序状态。经计算,棉基ACF的（002）晶面和（100）晶面的晶面间距分别为3.8?和2.1?,晶粒尺寸分别为9?和12.5?。棉基ACF的拉曼光谱中存在较为明显的D峰和G峰,其拟合适合使用洛伦兹方程。制备过程中,温度的升高将引起棉基ACF微晶结构无序程度的增强。研究还发现棉基ACF的XRD数据与拉曼光谱存在一定的相关性。棉基ACF的物理结构特征研究主要从物理形貌和孔结构着手。使用扫描电镜（SEM）获取包括棉基ACF织物结构、单纤维横向和纵向形貌图像,并和粘胶基ACF进行了比较。棉基ACF具有类纺织品的组织结构,并且单根碳纤维的横向形貌呈现腰圆形和类中腔结构,而纵向形貌呈扭曲状。棉基ACF的上述形貌特征都与棉纤维类似,而与粘胶基ACF表面的沟槽形貌完全不同。对于棉基ACF孔结构的研究主要由物理吸附仪完成N2和CO2吸附等温线测定以及回滞环扫描。由测定的等温线数据,采用不同模型的解析计算获得包括比表面积、孔容积、微孔比表面积、微孔容积、孔径分布等孔结构信息。解析过程中的选点方式及模型选择对于计算结果的影响做了探讨。N2@77K条件下测定的棉基ACF吸附等温线属于Ⅰ（b）型吸附等温线,并能观察到吸附分支和脱附分支分离形成回滞环现象。采用优化选点方式得到的BET比表面积计算结果要优于固定选点方式,线性拟合的R2值和保证C值>0是确保结果准确的关键指标。比较发现,棉基ACF基于氮气吸附等温线的孔径分布适合选择QSDFT模型。通过高分辨孔径分布图可以发现,棉基ACF的孔结构丰富,主要为微孔与超微孔,并有少量介孔,且孔形状则可能主要为狭缝形。而单一的H4型回滞环也同样表明棉基ACF孔结构主要为狭窄裂隙孔,并存在局域网络联通和孔道阻塞的结构特征。对于棉基ACF的吸附性能应用与评价则通过动态苯吸附、水蒸气吸附和水中染料KN-R动态吸附来进行。研究了在气相或液相下不同吸附质在棉基ACF上的吸附行为,评价棉基ACF对于几种典型吸附质的吸附性能。并且,对于吸附行为中吸附性能与棉基ACF孔结构的关系以及可能的吸附机制做出了探讨。实验表明,棉基ACF具有良好的动态苯吸附性能,动态苯吸附值为828mg/g（293K,p/p0=0.175）,微孔体积与动态苯吸附值之间有很大的关联性。棉基ACF对水蒸气的吸附能力较强,平衡吸附量为693cm3/g（273K）。采用FHH模型分析的分形维数D为2.75,证明棉基ACF的表面较为粗糙。静态水吸附可以一定程度上反映ACF的BET比表面积特征。棉基ACF对染料KN-R的吸附量为28.4mg/g。吸附等温线较符合Langmuir模型,而吸附动力学采用Largergren准一级模型拟合的更好。在较低初始染料浓度能较快达到吸附平衡,表明棉基ACF在处理液相中低浓度吸附质具有优势。
郝再兵[7]（2020）在《NOx吸附剂性能及其脱除装备研究》文中提出燃煤锅炉烟气中排放出的NOx引发了包括雾霾、酸雨及光化学烟雾等在内的一系列环境问题进而严重威胁到人类的健康。针对现有烟气脱硝技术普遍存在的多组分气体脱除效率低、容易造成二次污染及催化剂易被烟气中复杂成分造成中毒等问题,本文提出了一种先吸附再脱附然后集中脱除的方法脱除模拟锅炉烟气中的NOx。本文以市场上现有的聚丙烯腈活性炭纤维毡为原料,把经过预处理以及硝酸改性后的活性炭纤维样品作为氮氧化物的吸附剂,利用比表面积测试仪以及Boehm滴定法对活性炭纤维样品的物理、化学吸附性能进行表征;首先利用实验室配气的形式研究不同处理方式、吸附温度、O2浓度及烟气流速对活性炭纤维吸附NO效率的影响;接着对最佳吸附工况下的吸附剂进行了脱附实验,进而研究了多次脱附对活性炭纤维吸附容量的影响;其次,运用COMSOL软件中的流场计算模块和多组分物质浓度场计算模块对活性炭纤维物理吸附NO过程进行了数值模拟;最后,基于以上实验研究以实际燃煤锅炉为例设计了一套烟气脱硝系统,并计算出实际吸附剂用量及其布置方式。研究结果如下:（1）N2环境下,经过硝酸改性之后的活性炭纤维增加了其表面的含氧官能团,促进了ACF-AR对NO的化学吸附,在150℃下ACF-AR对NO的吸附效率为19.6%;随着温度的升高,ACF-AR对NO的吸附效率先升高后降低,最佳吸附温度为150℃;O2的存在有利于活性炭纤维对NO的吸附,当O2浓度达到8%时,活性炭纤维对NO的吸附效率几乎不变,此时吸附效率为42.5%;烟气流速对活性炭纤维吸附NO也有一定的影响,流速越大越不利于活性炭纤维对NO的吸附;综合以上结果得到最佳吸附条件为吸附温度为150℃、O2浓度为8%、烟气流速为0.038m/s时,活性炭纤维对NO的吸附效率为42.5%。（2）对吸附完成后的活性炭纤维进行脱附实验,利用TG分析得到最适的脱附温度为300℃,在吸附-脱附循环实验中得到活性炭纤维的吸附容量随着循环次数的增加而不断降低,且降低趋势在逐渐减小,最终趋于4.2mg NO/gACF。（3）模拟过程中,同样考虑了吸附温度、O2浓度以及气体流速对活性炭纤维吸附NO的影响,得到的结论与实验结果基本一致:温度越高、O2浓度为8%、气体流速越小,活性炭纤维对NO的吸附效率越高。（4）以12000Nm3/h烟气量的实际燃煤锅炉为例,经计算得知,吸附周期为30天,需要活性炭纤维的用量为1174kg,最终排放到环境中的烟气氮氧化物浓度由开始的80 mg/m3增加到97.5 mg/m3,达到国家环保部规定的氮氧化物排放标准要求。
胡明明[8]（2018）在《基于吸附剂电阻监测和控制的ACFC-ESA系统吸附/脱附VOCs的研究》文中进行了进一步梳理挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）是主要的大气污染物之一,危害生态环境,损害人体健康。VOCs吸附技术可用于脂肪族、酮类和芳烃类等污染物的处理。金属有机框架（Metal Organic Frameworks,MOFs）和活性炭纤维布（Activatied Carbon Fiber Cloth,ACFC）材料具有较大的比表面积和孔容,是用于VOCs处理的理想吸附剂。ACFC的导电性还可使其通过电热吸附（Electrothermal Swing Adsorption,ESA）技术进行再生。本论文首先研究并对比了MOFs和ACFC-15材料对丙酮和甲苯的动态吸附过程,然后研究了ACFC-ESA系统吸附/脱附异丁烷、丙酮和甲苯过程中影响ACFC-15电阻和电阻斜率的因素,并以每分钟内电阻斜率的移动平均数（Moving Average of Slope of Resistance,MASR）为参数实现了对ACFC-ESA系统吸附/脱附循环的监测和控制。首先制备了MIL-100（Fe）和不同氧化石墨烯（Grapene Oxide,GO）含量的GO/MIL-100（Fe）-1（50 mg GO）和GO/MIL-100（Fe）-2（200 mg GO）吸附剂,然后考察了吸附剂对丙酮和甲苯的动态吸附效果,并与ACFC-15吸附剂进行了对比。研究发现,适量的GO（50 mg）可以增大GO/MIL-100（Fe）-1的微孔比表面积,提高对丙酮和甲苯的吸附量。但GO加入过量（200 mg）导致GO/MIL-100（Fe）-2的晶体结构变差,微孔比表面积降低,含氧官能团增多,使丙酮和甲苯的吸附量受到不同程度的影响。ACFC-15对丙酮和甲苯的吸附量高于MIL-100（Fe）和GO/MIL-100（Fe）材料。Yoon-Nelson和Thomas穿透曲线模型对ACFC-15吸附丙酮和甲苯的拟合效果较好（R2≥0.987）,能够很好地预测穿透时间和平衡吸附量,对丙酮的拟合效果好于甲苯。Freundlich和Langmuir吸附等温线分别对ACFC-15吸附丙酮和甲苯的拟合效果较好。ACFC-15对丙酮和甲苯的吸附过程存在吸附量和时间成线性关系的区间,吸附速率恒定,随吸附质浓度升高而增大。Boyd方程表明ACFC-15对丙酮和甲苯的吸附速率为外扩散控制。ACFC-ESA系统的动态吸附效果评价和电阻的影响因素考察采用异丁烷、丙酮和甲苯作为吸附质。研究结果表明,ACFC-ESA系统对异丁烷、丙酮和甲苯的吸附量和脱除率随沸点的升高而增加。相对湿度增加（80%）使极性吸附质丙酮的吸附量下降较多,对异丁烷和甲苯的吸附量影响不大。ACFC-15的电阻对吸附质吸附和温度的变化表现出一定的规律。吸附开始时,O2与悬挂键的作用、O2的吸附以及载气的温度会引起ACFC-15电阻的变化。但随着VOCs吸附的继续进行,电阻随VOCs吸附量的增加而逐渐降低。吸附结束后的电阻差值随VOCs沸点的升高而增大,相对湿度增加使电阻差值减小较多。XRD表征发现,水、异丁烷、丙酮或甲苯在ACFC-15微孔中的填充会使石墨微晶结构有序性增强,使得电阻传递的阻碍减少,导致电阻降低。水与VOCs的竞争吸附会导致石墨微晶结构的有序性变差。电阻的斜率在穿透发生时出现一定的响应。在相对湿度较低、VOCs浓度较高和对ACFC-15亲和性较大的吸附实验结束时,电阻斜率出现较大的升高趋势。在脱附降温过程中,电阻随温度的降低先升高后降低;电阻的斜率首先迅速降低,然后出现不稳定的变化趋势。基于ACFC-15吸附剂的电阻,采用MASR作为控制参数,成功实现了对ACFC-ESA系统吸附/脱附VOCs过程的监测和控制。MASR控制的ACFC-ESA系统对异丁烷、丙酮和甲苯的吸附量和脱除率随沸点的升高而增加。MASR参数能将所有吸附循环的穿透浓度控制在进气浓度的5.1%±4.6%,对吸附量、脱除率和吸附循环时间的控制具有较高的重复性。基于吸附剂电阻对吸附循环控制的准确性随VOCs对ACFC-15亲和性的增强、浓度的增加和相对湿度的降低而增大。MASR参数能将所有脱附循环的温度控制在79.6±0.8°C,对脱附循环时间的控制具有较高的重复性。在不同的VOCs浓度和相对湿度条件下,基于吸附剂电阻控制的ACFC-ESA系统吸附/脱附VOCs循环过程具有较高的准确性和重复性。MASR的数值在整个吸附过程中随VOCs吸附量的变化有着不同的趋势,可以根据MASR的数值对吸附循环过程中VOCs穿透的发生进行预测。
郭亚平[9]（2018）在《吸附法处理含胺有机废水的技术研究》文中进行了进一步梳理有机胺法的烟气脱硫技术,是一种烟气净化与SO2回收的新技术,有机胺是一种可循环使用的脱硫剂,在SO2吸收和解吸过程中起着重要作用。在烟气脱硫装置运行过程中,其外排碱性废水难以处理,对污水处理厂的活性污泥系统会产生较强的冲击,目前只能通过加水稀释方式进行处理,处理成本较高且不能从根本上解决废水的污染问题,故需寻求既经济又简单的废水处理技术,降低废水的处理成本并对水资源进行有效的保护。本论文利用吸附材料对废水中有机胺的吸附脱除进行了实验考察,确定了合适的工艺参数。通过对吸附材料进行了表征,结合其吸附性能,分析吸附剂的特点,并进行了吸附动力学研究。主要采用活性炭、活性碳纤维及石墨烯吸附材料对废水中有机胺的吸附性能进行了对比,得到结论如下:通过静态、动态吸附和蒸汽、热水脱附再生,考察了上述各种吸附剂的吸附-脱附性能,通过多次实验得出,在适宜条件下,活性炭吸附处理有机废水,有机物的脱除率为90%,脱附率为70%;活性炭纤维对废水中有机物的脱除率为90%,脱附率为80%;石墨烯对废水中有机物的脱除率高达96%,脱附率为97%,并可以循环使用,是一种新型高效的吸附脱除废水中有机胺的吸附材料。
严雪峰[10]（2017）在《纳米银活性炭纤维的制备及性能研究》文中研究说明活性炭纤维是继活性炭颗粒和活性炭粉末之后的一种新型多孔吸附材料,因其可加工成型性好而越来越受到行业的青睐。一般的活性炭纤维在使用过程容易出现因吸附外界水分或腐质而滋生细菌的问题,尤其是用作液相吸附材料时,液体中的腐质或细菌尸体被吸附于纤维表面产生堆积,继而成为细菌滋生的温床,这一问题已引起业界的广泛重视。近年来,许多研究者致力于研究开发具有抗菌功能的活性炭纤维材料,用活性炭纤维吸附还原银离子制备出载银活性炭纤维是其中的一个热点。这种后载银的方式可以有效实现吸附和抗菌功能的组合,但是纳米银颗粒的负载会屏蔽部分活性炭纤维表面的微孔,使得纤维的吸附性能明显下降,同时这种吸附还原生长的银颗粒附着力小,容易脱落,抗菌耐久性不强,银元素过多过快流失还会带来环境安全性问题。因此,开发一种纳米银负载牢度高、吸附性能不明显下降、银离子释放浓度低、安全可靠的纳米银活性炭纤维材料已成为相关领域的研究焦点。本课题针对上述后载银纳米银活性炭纤维的不足,提出一种前载银方式制备纳米银活性炭纤维的新方法。首先选择一种阳离子共聚物（PAA-DCA-AM）作为保护剂,通过液相化学还原法制得纳米银胶体溶液,使纳米银颗粒表面带正电荷,选择黏胶纤维为前驱体纤维,利用纤维表面带有的负电荷吸引带正电荷的纳米银,实现纳米银均匀负载,将载银黏胶纤维进行炭化、活化处理,最终制成纳米银活性炭纤维。主要研究内容及结论如下:首先,以一种聚丙烯酸酯类阳离子共聚物（PAA-DCA-AM）为保护剂,硼氢化钠作为还原剂,还原硝酸银,得到纳米银溶液。对其进行表征,TEM图中可以看到,制得的纳米银颗粒分散性较好,无明显团聚发生,纳米银颗粒成型均匀规整;纳米粒径电位分析仪测试结果显示,纳米银粒径主要分布于1nm-20nm之间,平均粒径为30.03nm,表面zeta电位为+25.17mV;紫外-可见光连续扫描光谱显示,411nm处有一较宽吸收峰,纳米银颗粒为球形纳米银。利用不同浓度的氯化钠、盐酸、氢氧化钠对纳米银溶液的稳定性进行研究,结果表明,制备的纳米银胶体溶液在氯化钠溶液中稳定性最好,在盐酸溶液中稳定性次之,在盐酸浓度低于4%时可以稳定存在,在氢氧化钠溶液中稳定性最差,仅浓度低于2%时可以相对稳定存在。其次,将黏胶纤维浸渍于纳米银溶液中,加热保温,制得纳米银黏胶纤维。对其进行结构分析,SEM图显示,纳米银颗粒在纤维表面附着均匀,粒径分布在10-40nm之间,相互之间未发生团聚;FT-IR测试结果显示,载银前后,纤维的典型基团保持一致,纳米银颗粒负载未破坏纤维的化学结构,但红外吸收峰强度减弱;X射线衍射图谱证实,纤维表面负载单质银,主要表现为Ag（111）晶面;XPS测试进一步证明银的主要存在形式为单质银,但表面有少量被氧化;热失重分析结果显示,载银前后黏胶纤维的热失重规律基本不变,仅失重率降低。围绕纤维载银量,对前驱体纤维、纳米银溶液稀释比例、处理温度、处理浴比、处理时间等工艺参数进行优化,结论为,选用木浆黏胶纤维作为前驱体纤维,纳米银溶液稀释比例为1:120,处理温度为80℃,处理浴比为1:120,处理时间为3h,可获得最佳载银量的黏胶纤维。分析黏胶纤维负载纳米银行为可知,纳米银颗粒外面包覆的PAA-DCA-AM带正电荷、黏胶纤维表面带负电荷,正、负电荷相互吸引,使得纳米银附着于纤维表面,两者间的活性基团生成氢键,提高了附着力。而后,将纳米银黏胶纤维炭化,采用水蒸气活化法活化,制成纳米银活性炭纤维。对其进行测试表征,SEM显示,活性炭纤维表面有球状银颗粒存在,较制备前,银颗粒粒径变大,主要沿纤维的沟槽分布;XRD测试结果表明,负载的纳米银为单质银,表现为Ag（111）、Ag（200）、Ag（220）和Ag（311）四种晶面形式;XPS扫描后发现,纳米银活性炭纤维中主要含有C、O、Ag三种元素,黏胶纤维原有的C=O基本消失;TG结果显示;纤维受热除吸附水蒸发外,未见有基团分解。对制备工艺进行研究,结果显示,升温速率为6℃·min-1,活化时间为10min,氮气保护,可获得孔结构更为理想的纳米银活性炭纤维。分析载银量对孔结构的影响,结论表明,相比于未载银活性炭纤维,载银活性炭纤维的比表面积减小1.72%-7.56%,总孔容减少4.55%-9.09%;载银量的增加可以提高纤维的比表面积和微孔比表面积,但中孔孔容明显减少。分析纳米银活性炭纤维的成型过程,分布均匀的纳米银颗粒在高温过程中发生了奥斯瓦尔德熟化现象,银颗粒变大,但仍能保持纳米级尺寸,因表面势能的缘故,银颗粒多沿沟槽分布,活化以后,银颗粒围绕中、大孔成核生长,形成带有“销位”的纳米银颗粒存在于纤维表面。最后,分别研究了纳米银活性炭纤维的液相吸附性能、抗菌性能和银释放机理。液相吸附性能主要研究了纳米银活性炭纤维对溶液中亚甲基蓝的吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学,研究结果表明,与未载银活性炭纤维相比,纳米银活性炭纤维在20℃-80℃之间,对溶液中亚甲基蓝吸附量降低了1.05%-4.66%,吸附量随温度的升高而增加,随初始浓度的增加先增加后趋于平衡;Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型均可用于对纳米银活性炭纤维吸附溶液中亚甲基蓝的描述,从拟合效果上看,Langmuir模型更优;纳米银活性炭纤维对溶液中亚甲基蓝的吸附符合吸附动力学二级模型;纳米银活性炭纤维在亚甲基蓝溶液中的吸附为自发的物理吸附,吸附过程体系吸热熵增。抗菌性能研究从抑菌效果、抑菌动力学,抑菌效果的耐洗性等方面展开,结果表明,纳米银活性炭纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长均有抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制效果更优;纳米银的负载量可以提高纤维的抗菌效果,当纤维初始载银量达到1.5mg/g时,纳米银活性炭纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率可达99.99%,初始载银量达到3mg/g时,对白色念珠菌的抑制率可达99.99%;超声波洗涤30次以内,纳米银活性炭纤维的抑菌能力仍能保持。银释放机理研究表明,纳米银在液相中的释放存在双边反应,一边发生氧化反应向液相中释放银离子,一边发生吸附还原反应,将液体中的银离子还原成单质银重新负载于纤维表面,平衡时,溶液中银离子浓度低于0.038mg/L,符合饮用水标准中银含量小于0.05mg/L的要求。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质资源研究现状 |
| 1.2.1 生物质纤维研究现状 |
| 1.2.2 生物基气凝胶研究现状 |
| 1.2.3 生物质水凝胶研究现状 |
| 1.2.4 生物碳材料研究现状 |
| 1.3 萝藦绒及其高值化利用概述 |
| 1.3.1 萝藦绒简介 |
| 1.3.2 萝藦绒高值化利用现状 |
| 1.3.3 萝藦绒高值化利用方向分析 |
| 1.4 吸附材料在油水污染领域研究现状 |
| 1.4.1 油污染现状 |
| 1.4.2 吸油材料的分类 |
| 1.4.3 天然纤维在吸油领域研究现状 |
| 1.4.4 天然纤维吸附机理 |
| 1.5 活性炭纤维研究现状 |
| 1.5.1 活性炭纤维简介及发展 |
| 1.5.2 活性炭纤维形成机制 |
| 1.5.3 活性炭纤维吸附机制 |
| 1.5.4 活性炭纤维在水体净化中应用 |
| 1.6 本课题研究目的及内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 研究技术路线 |
| 第2章 天然萝藦绒分析与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要实验药品与仪器 |
| 2.2.2 实验测试方法 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 萝藦绒形貌分析及基础性能分析 |
| 2.3.2 萝藦绒化学成分组成及红外光谱 |
| 2.3.3 萝藦绒聚集态结构及结晶度分析 |
| 2.3.4 萝藦绒热稳定性 |
| 2.3.5 萝藦绒基础物理性能分析 |
| 2.3.6 萝藦绒表面润湿性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 萝藦绒吸油及油水分离性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验药品与仪器 |
| 3.2.2 实验测试方法 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 亲油性能分析 |
| 3.3.2 吸油倍率与吸油速率曲线分析 |
| 3.3.3 保油性能分析 |
| 3.3.4 重复吸油性能分析 |
| 3.3.5 油水分离性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 萝蘼绒活性炭纤维的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验材料及仪器 |
| 4.2.2 实验制备方法 |
| 4.2.3 实验测试与表征 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 制备工艺流程 |
| 4.3.2 红外光谱性能及表面润湿性分析 |
| 4.3.3 聚集态结构分析 |
| 4.3.4 形貌及表面元素分布分析 |
| 4.3.5 比表面积及孔径分布分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 萝藦绒活性炭纤维吸附性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 实验材料及仪器 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 性能测试 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 炭化温度对饱和吸附性能影响 |
| 5.3.2 吸附动力学研究 |
| 5.3.3 吸附模型分析 |
| 5.3.4 吸附热力学分析 |
| 5.3.5 溶液pH、电解质浓度对吸附饱和值的影响 |
| 5.3.6 动态过滤性能分析 |
| 5.3.7 活性炭纤维高效吸附性能机制分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和其它成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.研究背景、目的及意义 |
| 1.1 氢能概述 |
| 1.2 氢的存储方式简介 |
| 1.3 储氢材料研发的意义 |
| 1.4 活性炭纤维概述 |
| 1.4.1 活性炭纤维简介 |
| 1.4.2 活性炭纤维的制备方法 |
| 1.4.3 活性炭纤维的微观结构及表面化学组成 |
| 1.5 活性炭纤维改性 |
| 1.5.1 活性炭纤维的热处理改性 |
| 1.5.2 活性炭纤维的表面氧化改性 |
| 1.5.3 活性炭纤维的表面还原改性 |
| 1.5.4 活性炭纤维的表面酸碱改性 |
| 1.5.5 活性炭纤维的表面等离子体改性 |
| 1.5.6 活性炭纤维的表面负载金属改性 |
| 1.5.7 活性炭纤维的表面电化学改性 |
| 1.5.8 活性炭纤维的复合改性 |
| 1.6 活性炭纤维储氢 |
| 1.6.1 碳基材料储氢机理 |
| 1.6.2 活性炭材料储氢研究进展 |
| 1.7 本论文的选题的目的、意义及研究内容 |
| 1.7.1 本课题的研究目的及意义 |
| 1.7.2 课题的研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.1.1 高真空电子天平系统 |
| 2.1.2 活化装置 |
| 2.2 实验药品 |
| 2.3 实验过程及操作方法 |
| 2.3.1 活性炭纤维的预处理 |
| 2.3.2 硝酸镍浸渍改性活性炭纤维的制备 |
| 2.3.3 热处理改性活性炭纤维 |
| 2.3.4 KOH活化活性炭纤维 |
| 2.3.5 氨水浸渍改性活性炭纤维 |
| 2.3.6 热处理-氨改性活性炭纤维 |
| 2.3.7 活化装置的使用 |
| 2.3.8 高真空电子天平系统的使用 |
| 2.4 样品的测试表征方法 |
| 3.金属盐改性活性炭纤维的储氢研究 |
| 3.1 硝酸镍改性活性炭纤维正交实验结果及分析 |
| 3.2 改性前后储氢性能提高的原因分析 |
| 3.2.1 表面负载氧化镍的ACF的储氢性能分析 |
| 3.2.2 表面负载氧化镍的ACF的孔结构分析 |
| 3.2.3 表面负载氧化镍的ACF的XRD分析 |
| 3.2.4 表面负载氧化镍的ACF的XPS分析 |
| 3.2.5 表面负载氧化镍的SEM分析 |
| 3.2.6 最佳条件下制备多种金属盐改性ACF |
| 3.3 小结 |
| 4.热活化及氨水处理改性活性炭纤维 |
| 4.1 热活化改性活性炭纤维 |
| 4.1.1 最佳活化温度的确定 |
| 4.1.2 最佳活化恒温时间的确定 |
| 4.1.3 最佳升温速率的确定 |
| 4.1.4 热活化改性ACF的表面官能团分析 |
| 4.1.5 热处理后活性炭纤维孔结构分析 |
| 4.1.6 小结 |
| 4.2 KOH活化改性ACF |
| 4.2.1 KOH活化的正交实验结果及分析 |
| 4.2.2 KOH活化后孔结构变化 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 氨处理改性AC |
| 4.3.1 氨水浓度对于ACF储氢性能的影响 |
| 4.3.2 氨处理温度的影响 |
| 4.3.3 氨处理时间的影响 |
| 4.3.4 最优氨改性后活性炭纤维的表面性质分析 |
| 4.3.5 氨水浸渍后活性炭纤维孔结构分析 |
| 4.3.6 小结 |
| 4.4 热活化-氨改性ACF |
| 4.4.1 热处理-氨改性ACF的正交实验设计及分析 |
| 4.4.2 热处理-氨改性ACF的表面性质分析 |
| 4.4.3 热处理-氨改性ACF储氢性能分析 |
| 4.4.4 热处理-氨改性ACF孔结构分析 |
| 4.4.5 热处理-氨改性ACF的 SEM分析 |
| 4.4.6 小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光催化净化技术 |
| 1.2.2 TiO_2负载技术 |
| 1.2.3 光催化净化影响因素 |
| 1.2.4 TiO_2的改性研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 TiO_2光催化机理研究 |
| 2.1 纳米TiO_2光催化净化机理 |
| 2.2 TiO_2粒子的结构与性质 |
| 2.3 TiO_2载体的选择 |
| 2.4 TiO_2的制备与负载 |
| 2.5 影响TiO_2光催化效率的因素 |
| 2.6 TiO_2的改性处理 |
| 2.7 光催化反应器结构 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 TiO_2-ACF光催化装置的制备及试验设计 |
| 3.1 实验目的 |
| 3.2 TiO_2光催化材料的制备与负载 |
| 3.2.1 载体的选择 |
| 3.2.2 TiO_2的制备方法 |
| 3.2.3 TiO_2的负载方法 |
| 3.2.4 所用仪器与试剂 |
| 3.2.5 TiO_2-ACF光催化材料的制备 |
| 3.2.6 TiO_2-ACF光催化材料再生方法 |
| 3.3 TiO_2-ACF光催化装置的制作 |
| 3.3.1 紫外灯的选型 |
| 3.3.2 风机的选型 |
| 3.3.3 外层滤料的选择 |
| 3.3.4 光催化装置的制作 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.4.1 过敏原的选择 |
| 3.4.2 实验空间的选择 |
| 3.4.3 自然菌采集计数方法 |
| 3.4.4 实验影响因素分析 |
| 3.4.5 实验流程设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 光催化净化过敏原的实验结果及讨论 |
| 4.1 仅使用活性炭纤维时净化自然菌效率 |
| 4.2 光照种类对净化自然菌效率的影响 |
| 4.3 光照强度对净化自然菌效率的影响 |
| 4.4 TiO_2负载量对净化自然菌效率的影响 |
| 4.5 过滤速度对净化自然菌效率的影响 |
| 4.6 TiO_2-ACF光催化材料使用寿命与再生效果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 TiO_2光催化材料的改性实验 |
| 5.1 实验目的 |
| 5.2 TiO_2改性实验影响因素 |
| 5.3 实验所需试剂及仪器 |
| 5.4 改性TiO_2光催化材料的制备 |
| 5.5 实验结果 |
| 5.5.1 TiO_2改性对净化自然菌效率的影响 |
| 5.5.2 TiO_2改性后对可见光响应的改变 |
| 5.5.3 Fe~(3+)掺杂量对净化自然菌效率的影响 |
| 5.5.4 改性后TiO_2-ACF光催化材料使用寿命与再生效果 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 VOCs的来源与危害 |
| 1.2.1 VOCs的定义和种类 |
| 1.2.2 大气环境中VOCs来源 |
| 1.2.3 电子行业的VOCs来源 |
| 1.2.4 VOCs的危害 |
| 1.3 VOCs治理研究现状 |
| 1.3.1 VOCs的回收技术 |
| 1.3.2 VOCs的销毁技术 |
| 1.4 技术路线及研究内容 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 活性炭纤维处理VOCs研究进展 |
| 2.1 活性炭纤维 |
| 2.1.1 活性炭纤维表征 |
| 2.1.2 活性炭纤维表征结果 |
| 2.2 活性炭纤维吸附 |
| 2.2.1 吸附等温线 |
| 2.2.2 活性炭纤维吸附机理 |
| 2.2.3 影响活性炭纤维吸附的因素 |
| 2.3 活性炭纤维脱附再生 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 VOCs在活性炭纤维上的动态吸附实验 |
| 3.1 实验材料和试剂 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.2 实验设备仪器 |
| 3.3 实验装置和流程 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验流程 |
| 3.4 实验方法 |
| 3.4.1 GC-MS分析 |
| 3.4.2 实验分析方法 |
| 3.5 实验结果与讨论 |
| 3.5.1 GC-MS分析结果 |
| 3.5.2 入口VOCs浓度对吸附的影响 |
| 3.5.3 气体流量对吸附的影响 |
| 3.5.4 温度对吸附的影响 |
| 3.5.5 填充床层高度对吸附的影响 |
| 3.5.6 活性炭纤维粒径对吸附的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 VOCs在活性炭纤维上的脱附和冷凝实验 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验设备仪器 |
| 4.3 实验流程 |
| 4.4 实验分析方法 |
| 4.5 实验结果与讨论 |
| 4.5.1 氮气温度对脱附的影响 |
| 4.5.2 氮气流量对脱附的影响。 |
| 4.5.3 冷凝温度和进气浓度对冷凝的影响 |
| 4.5.4 进气温度对冷凝的影响 |
| 4.5.5 活性炭纤维再生性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 焦化废水概述 |
| 1.1.3 焦化废水深度治理技术研究现状 |
| 1.2 电催化氧化技术研究进展 |
| 1.2.1 阳极电催化氧化技术 |
| 1.2.2 间接电催化氧化技术 |
| 1.2.3 三维电极电催化氧化技术 |
| 1.3 电催化氧化方法的选择 |
| 1.3.1 电催化氧化技术的选择 |
| 1.3.2 存在的主要问题 |
| 1.4 课题研究目的和意义 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 1.6 课题技术路线 |
| 第二章 活性炭纤维三维电极电催化氧化反应的影响因素研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料及方法 |
| 2.2.1 实验仪器设备和试剂 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 活性炭纤维样品表征 |
| 2.3.2 活性炭纤维活性评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 表面预处理对活性炭纤维三维电极电催化氧化反应效果的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.2.1 实验仪器设备和试剂 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 活性炭纤维活性评价 |
| 3.3.2 改性后活性炭纤维样品表征 |
| 3.4 反应机理的讨论 |
| 3.4.1 电化学改性机理的探讨 |
| 3.4.2 三维电极电催化氧化机理研究分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 活性炭纤维负载金属组分后对三维电极电催化氧化反应效果的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.2.1 实验仪器设备和试剂 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 连续式三维电极电催化氧化反应结果 |
| 4.3.2 Mn/ACF粒子电极电化学性能测试 |
| 4.3.3 Mn/ACF样品的形态结构表征 |
| 4.3.4 Mn/ACF样品化学状态和键合表征 |
| 4.4 反应机理讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 酚类在活性炭纤维三维电极电催化氧化反应中的降解 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验材料及方法 |
| 5.2.1 实验仪器设备和试剂 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 活性炭纤维样品表征 |
| 5.3.2 粒子电极吸附性能比较 |
| 5.3.3 间歇式三维电极电催化氧化结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 负载型活性炭纤维三维电极电催化氧化降解焦化废水生化出水效果 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验材料及方法 |
| 6.2.1 实验设计 |
| 6.2.2 实验仪器设备和试剂 |
| 6.2.3 实验过程 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 电流密度对反应结果的影响 |
| 6.3.2 溶液初始pH对反应结果的影响 |
| 6.3.3 阳极电极类型对反应结果的影响 |
| 6.3.4 进水流量对反应结果的影响 |
| 6.3.5 进水COD浓度对反应结果的影响 |
| 6.3.6 粒子电极反应寿命考察 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果和发表论文 |
| 作者介绍及导师介绍 |
| 附件 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 活性炭纤维(ACF)概述 |
| 1.1.1 ACF的起源与发展 |
| 1.1.2 ACF的种类与特性 |
| 1.1.3 纤维素基ACF |
| 1.1.4 ACF的产业现状与问题 |
| 1.2 ACF的制备工艺原理 |
| 1.2.1 ACF的传统制备工艺 |
| 1.2.2 预处理 |
| 1.2.3 炭化 |
| 1.2.4 活化 |
| 1.2.5 微波在制备中的应用 |
| 1.3 ACF的结构特征 |
| 1.3.1 化学结构 |
| 1.3.2 孔结构 |
| 1.3.3 孔的结构参数与解析方法 |
| 1.4 ACF的性能与应用 |
| 1.4.1 吸附的基本理论 |
| 1.4.2 ACF的吸附性能评估 |
| 1.4.3 ACF吸附性能的应用 |
| 1.4.4 ACF的其他性能与应用 |
| 1.4.5 ACF的研究热点与发展趋势 |
| 1.5 本文的研究意义与内容 |
| 1.5.1 研究的意义 |
| 1.5.2 研究的内容 |
| 1.5.3 研究的创新点 |
| 参考文献 |
| 第2章 棉基ACF的制备 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 2.1.2电热法制备及实验 |
| 2.1.3微波法制备及实验 |
| 2.1.4 产物得率的计算 |
| 2.1.5 比表面积和孔体积 |
| 2.1.6 灰分的测定 |
| 2.1.7 纤维形态观察 |
| 2.1.8 棉织物水解得率 |
| 2.1.9 热分析 |
| 2.1.10 微波辐照处理 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 电热法制备棉基ACF |
| 2.2.2 磷酸在ACF制备中的作用 |
| 2.2.3 微波法制备棉基ACF的基础 |
| 2.2.4 微波法的影响因素与工艺 |
| 2.2.5 不同制备工艺的比较 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 棉基ACF化学结构特征分析和转变机理 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 3.1.2 表征方法 |
| 3.1.3 微晶结构参数计算 |
| 3.1.4 拉曼光谱分峰拟合 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 棉基ACF的元素组成 |
| 3.2.2 棉基ACF的表面官能团 |
| 3.2.3 棉基ACF的微晶结构 |
| 3.2.4 制备过程中化学结构的变化 |
| 3.2.5 与粘胶基ACF化学结构的比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 棉基ACF的形貌和孔结构解析 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 4.1.2 形貌分析 |
| 4.1.3 热解产物分析 |
| 4.1.4 气体吸附等温线 |
| 4.1.5 比表面积 |
| 4.1.6 孔容积 |
| 4.1.7 孔径分布 |
| 4.1.8 回滞环扫描 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 棉基ACF的形貌与变化 |
| 4.2.2 气体吸附等温线的分析与比较 |
| 4.2.3 回滞环的扫描与分析 |
| 4.2.4 孔比表面积的解析及特征 |
| 4.2.5 孔容积和孔径分布的解析 |
| 4.2.6 制备过程中的孔结构变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 棉基ACF对苯、水蒸气和染料的吸附性能研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验药品、材料和仪器 |
| 5.1.2 孔结构参数 |
| 5.1.3 苯的动态吸附 |
| 5.1.4 水蒸气的吸附 |
| 5.1.5 染料的吸附 |
| 5.1.6 分形维数的分析 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 棉基ACF吸附苯的性能研究与比较 |
| 5.2.2 棉基ACF的水蒸气吸附特性及应用 |
| 5.2.3 棉基ACF对染料大分子吸附行为与机理 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 氮氧化物的来源及危害 |
| 1.3 煤燃烧过程中NO_x的生成机理 |
| 1.3.1 热力型NO_x |
| 1.3.2 快速型NO_x |
| 1.3.3 燃料型NO_x |
| 1.4 NO_x控制技术分类 |
| 1.4.1 燃烧中NO_x的控制技术 |
| 1.4.2 燃烧后NO_x排放量的控制方法 |
| 1.5 活性炭纤维吸附脱除NO_x的研究现状 |
| 1.5.1 国内研究现状 |
| 1.5.2 国外研究现状 |
| 1.6 本课题的工作及研究内容 |
| 第二章 吸附剂的选择及其性质的测定 |
| 2.1 吸附剂的选择 |
| 2.2 实验材料与实验仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 活性炭纤维的预处理 |
| 2.4 活性炭纤维的表征 |
| 2.4.1 活性炭纤维孔隙参数的测定 |
| 2.4.2 活性炭纤维表面官能团的滴定 |
| 2.5 活性炭纤维吸附NO的机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 活性炭纤维处理NO_x的实验研究 |
| 3.1 吸附实验 |
| 3.1.1 实验装置系统介绍 |
| 3.1.2 实验方案 |
| 3.1.3 实验步骤 |
| 3.1.4 实验数据处理 |
| 3.1.5 结果与讨论 |
| 3.2 脱附实验 |
| 3.2.1 脱附实验方案 |
| 3.2.2 实验结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 数值模拟和结果分析 |
| 4.1 COMSOL软件基本介绍 |
| 4.2 反应器的数值模拟 |
| 4.2.1 几何模型的构建 |
| 4.2.2 参数的设定 |
| 4.2.3 计算模块 |
| 4.2.4 求解器的选择 |
| 4.3 混合气体中NO浓度场模拟 |
| 4.4 初始条件对NO吸附的影响 |
| 4.4.1 温度对吸附性能的影响 |
| 4.4.2 氧气浓度对吸附性能的影响 |
| 4.4.3 气体流速对吸附性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 脱除装备系统的设计与研究 |
| 5.1 我国NO_x排放现状及相关政策 |
| 5.1.1 我国NO_x排放现状 |
| 5.1.2 我国NO_x控制措施及相关政策 |
| 5.1.3 NO_x排放标准 |
| 5.2 脱除装备系统的设计 |
| 5.3 实际案例分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文的创新点 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 VOCS的危害和来源 |
| 1.2 VOCS处理技术 |
| 1.2.1 VOCs销毁技术 |
| 1.2.2 VOCs回收技术 |
| 1.3 VOCS吸附剂 |
| 1.3.1 分子筛 |
| 1.3.2 活性炭 |
| 1.3.3 活性炭纤维 |
| 1.3.4 金属有机框架 |
| 1.4 VOCS吸附技术 |
| 1.4.1 变温吸附 |
| 1.4.2 变压吸附 |
| 1.4.3 微波吸附 |
| 1.4.4 电热吸附 |
| 1.5 ACFC电阻的影响因素 |
| 1.6 ACFC-ESA系统 |
| 1.7 选题的意义与研究内容 |
| 第二章 MIL-100 (Fe)、GO/MIL-100 (Fe)和ACFC-15 材料吸附VOCs过程的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 吸附质的性质 |
| 2.2.2 MIL-100 (Fe)和GO/MIL-100 (Fe)材料的制备 |
| 2.2.3 MIL-100 (Fe)、GO/MIL-100 (Fe)以及ACFC-15 材料的表征 |
| 2.2.4 VOCs动态吸附实验 |
| 2.3 吸附模型 |
| 2.3.1 穿透曲线模型 |
| 2.3.2 吸附等温线模型 |
| 2.3.3 Boyd方程 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 MIL-100 (Fe)、GO/MIL-100 (Fe)和ACFC-15 材料的表征结果 |
| 2.4.2 MIL-100 (Fe)对丙酮和甲苯的动态吸附过程 |
| 2.4.3 GO/MIL100 (Fe) 对丙酮和甲苯的动态吸附过程 |
| 2.4.4 ACFC-15 对丙酮和甲苯的动态吸附过程及吸附模型 |
| 2.4.5 ACFC-15 对丙酮和甲苯的吸附速率 |
| 2.4.6 ACFC-15 吸附丙酮和甲苯的Boyd方程 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 ACFC-ESA系统吸附VOCs过程的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 吸附质的性质 |
| 3.2.2 ACFC-15 吸附H_2O、VOCs以及H_2O/VOCs的样品制备和表征 |
| 3.2.3 ACFC-ESA系统吸附VOCs的实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 VOCs类型、浓度以及相对湿度对ACFC-ESA系统处理效果的影响 |
| 3.3.2 ACFC-ESA系统吸附VOCs的速率 |
| 3.3.3 ACFC-ESA系统吸附VOCs过程中电阻影响因素的研究 |
| 3.3.4 ACFC-ESA系统脱附降温过程中电阻变化的研究 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于电阻监测和控制的ACFC-ESA系统吸附/脱附VOCs循环的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 ACFC-ESA系统吸附/脱附循环控制参数的研究 |
| 4.2.2 ACFC-ESA系统吸附/脱附VOCs循环实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 基于ACFC-15 电阻控制的ACFC-ESA系统吸附VOCs循环的研究 |
| 4.3.2 基于ACFC-15 电阻控制的ACFC-ESA系统吸附VOCs循环的评价 |
| 4.3.3 基于ACFC-15 电阻控制的ACFC-ESA系统脱附VOCs循环的研究 |
| 4.3.4 基于ACFC-15 电阻控制的ACFC-ESA系统脱附VOCs循环的评价 |
| 4.3.5 基于ACFC-15 电阻对VOCs穿透的预测 |
| 4.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 有机废水的污染及处理技术 |
| 1.2 石墨烯材料概述 |
| 1.3 石墨烯材料的制备方法 |
| 1.4 石墨烯材料吸附有机物的研究进展 |
| 1.4.1 石墨烯及其衍生物对有机物的吸附 |
| 1.4.2 石墨烯材料对有机物的吸附 |
| 1.5 活性炭与活性炭纤维在吸附处理废水方面的应用现状 |
| 1.5.1 活性炭材料在处理废水的应用 |
| 1.5.2 活性炭纤维材料在处理废水的应用 |
| 1.6 论文的研究背景及意义 |
| 1.7 论文研究目的及主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.2.1 吸附剂吸附处理有机废水反应的工艺技术路线 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 废水预处理 |
| 2.3.2 吸附实验 |
| 2.3.3 脱附实验 |
| 2.4 分析检测方法 |
| 2.4.1 化学需氧量(CODCr)分析方法 |
| 2.4.2 pH值的测定 |
| 2.4.3 吸附容量的测定 |
| 2.4.4 吸附剂的表征 |
| 第3章 活性炭吸附处理有机废水 |
| 3.1 有机废水的静态吸附处理 |
| 3.1.1 温度对静态吸附的影响 |
| 3.2 有机废水的动态吸附处理 |
| 3.3 动态吸附处理有机废水的影响因素 |
| 3.3.1 温度对动态吸附的影响 |
| 3.3.2 进水方式对吸附的影响 |
| 3.4 活性炭的脱附再生 |
| 3.4.1 活性炭的蒸汽脱附再生 |
| 3.4.2 活性炭的热水脱附再生 |
| 3.5 活性炭的表征 |
| 3.5.1 氮气吸附脱附等温线 |
| 3.5.2 孔容及孔径分布 |
| 3.5.3 扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.6 吸附动力学分析 |
| 3.6.1 吸附时间对吸附性能的影响 |
| 3.6.2 吸附动力学模型拟合 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 活性炭纤维吸附处理有机废水 |
| 4.1 有机废水的静态吸附处理 |
| 4.1.1 吸附温度对吸附的影响 |
| 4.2 有机废水的动态吸附处理 |
| 4.3 活性炭纤维的脱附再生 |
| 4.3.1 活性炭纤维的蒸汽脱附再生 |
| 4.3.2 活性炭纤维的热水脱附再生 |
| 4.3.3 热水脱附再生条件优化 |
| 4.3.4 活性炭纤维的可循环使用性 |
| 4.4 活性炭纤维的表征 |
| 4.4.1 氮气吸附脱附曲线 |
| 4.4.2 孔容及孔径分布 |
| 4.4.3 扫描电镜(SEM) |
| 4.5 吸附动力学分析 |
| 4.5.1 吸附时间对有机物吸附的影响 |
| 4.5.2 吸附动力学模型拟合 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 石墨烯吸附处理有机废水 |
| 5.1 有机废水的静态吸附处理 |
| 5.1.1 吸附温度对吸附的影响 |
| 5.2 有机废水的动态吸附处理 |
| 5.3 石墨烯的脱附再生 |
| 5.3.1 石墨烯的蒸汽脱附再生 |
| 5.3.2 石墨烯的热水脱附再生 |
| 5.4 石墨烯的可循环使用性 |
| 5.5 石墨烯的表征 |
| 5.5.1 氮气吸附脱附等温线 |
| 5.5.2 孔容及孔径分布 |
| 5.5.3 扫描电镜(SEM) |
| 5.5.4 热重-差热分析(TG-DTA) |
| 5.6 吸附动力学分析 |
| 5.6.1 吸附时间对吸附性能的影响 |
| 5.6.2 吸附动力学模型拟合 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 活性炭纤维 |
| 1.1.1 活性炭纤维工业历史 |
| 1.1.2 活性炭纤维的分类 |
| 1.1.3 活性炭纤维的前躯体材料 |
| 1.1.4 活性炭纤维微观结构 |
| 1.1.5 活性炭纤维的制备技术 |
| 1.1.6 活性炭纤维的应用研究 |
| 1.2 纳米银材料 |
| 1.2.1 纳米银材料的分类 |
| 1.2.2 纳米银抗菌机理 |
| 1.2.3 纳米银材料的制备方法 |
| 1.3 活性炭纤维负载纳米银的制备方法 |
| 1.3.1 直接还原法 |
| 1.3.2 热分解法 |
| 1.3.3 电化学法 |
| 1.3.4 磁控溅射法 |
| 1.3.5 离子交换法 |
| 1.4 课题研究的主要内容及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 纳米银胶体溶液的制备与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 制备实验 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 纳米银溶液的制备 |
| 2.2.3 透射电镜测试 |
| 2.2.4 纳米银溶液UV-Vis分析方法 |
| 2.2.5 纳米银粒径测试 |
| 2.2.6 纳米银颗粒表面电荷测试 |
| 2.3 纳米银颗粒的结构表征 |
| 2.3.1 纳米银颗粒的微观形貌 |
| 2.3.2 纳米银溶液的紫外-可见光吸收光谱分析 |
| 2.3.3 纳米银表面zeta电位分析 |
| 2.4 纳米银胶体溶液化学稳定性分析 |
| 2.4.1 NaCl溶液对纳米银溶液稳定性影响 |
| 2.4.2 HCl溶液对纳米银溶液稳定性影响 |
| 2.4.3 NaOH溶液对纳米银溶液稳定性影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 前驱体纤维表面负载纳米银的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 制备实验 |
| 3.2.1 材料与仪器 |
| 3.2.2 制备过程 |
| 3.2.3 纤维载银量的测定 |
| 3.3 结构表征 |
| 3.3.1 纤维表面微观形貌 |
| 3.3.2 纤维傅里叶变换红外光谱分析 |
| 3.3.3 载银前后纤维的XRD分析 |
| 3.3.4 载银前后纤维的XPS分析 |
| 3.3.5 载银前后纤维的热分析 |
| 3.4 前驱体黏胶纤维种类对纤维载银量的影响 |
| 3.5 处理温度对黏胶纤维载银量的影响 |
| 3.6 纳米银溶液稀释比例对黏胶纤维载银量的影响 |
| 3.7 浴比对黏胶纤维载银量的影响 |
| 3.8 处理时间对黏胶纤维载银量的影响 |
| 3.9 黏胶纤维表面负载纳米银的行为分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 纳米银活性炭纤维的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 材料与仪器 |
| 4.2.2 制备方法 |
| 4.2.3 载银量测定 |
| 4.2.4 比表面积与孔结构测试 |
| 4.3 结构表征 |
| 4.3.1 纤维表面形貌 |
| 4.3.2 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析 |
| 4.3.3 热失重法（TG）与示差扫描量热法（DSC）分析 |
| 4.3.4 X射线衍射（XRD）分析 |
| 4.3.5 光电子能谱（XPS）分析 |
| 4.4 制备工艺对纳米银活性炭纤维比表面积与孔结构的影响 |
| 4.4.1 炭活化过程中升温速率对纳米银活性炭纤维比表面积与孔结构的影响 |
| 4.4.2 活化时间对纳米银活性炭纤维比表面积与孔结构的影响 |
| 4.4.3 保护气氛对纳米银活性炭纤维比表面积与孔结构的影响 |
| 4.5 载银量对纳米银活性炭纤维结构的影响 |
| 4.5.1 载银量对纳米银活性炭纤维微孔的影响 |
| 4.5.2 载银量对载银活性炭纤维中孔的影响 |
| 4.6 纳米银活性炭纤维烧制成形的过程分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 纳米银活性炭纤维吸附性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 试样与仪器 |
| 5.2.2 纳米银活性炭纤维的制备 |
| 5.2.3 活性炭纤维的预处理 |
| 5.2.4 吸附等温线的测定 |
| 5.2.5 吸附动力学测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 吸附等温线 |
| 5.3.2 吸附等温模型分析 |
| 5.3.3 吸附动力学分析 |
| 5.3.4 吸附热力学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 纳米银活性炭纤维抗菌性能及银释放机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纳米银活性炭纤维抗菌性能研究 |
| 6.2.1 材料与仪器 |
| 6.2.2 抑菌率测试 |
| 6.2.3 纳米银活性炭纤维抑菌动力学测试 |
| 6.2.4 纳米银活性炭纤维抗菌性能耐洗涤能力测试 |
| 6.3 纳米银活性炭纤维抗菌动力学分析 |
| 6.4 载银量对纳米银活性炭纤维抗菌性能的影响 |
| 6.5 洗涤次数对纳米银活性炭纤维抗菌性能的影响 |
| 6.6 纳米银释放动力学分析 |
| 6.6.1 纳米银活性炭纤维在溶液中释放银总量的测试 |
| 6.6.2 纳米银活性炭纤维在溶液中释放银离子量的测试 |
| 6.6.3 纳米银活性炭纤维在液相中银离子释放动力学与释放机理 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 主要结论与创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 附录: 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
