pg电子网站pg电子网站吸脱附等温曲线是比表面积和孔径分布的唯一实验基础。在2015年IUPAC更新了等温线种等温线类型,其中Ⅰ类、Ⅳ类吸附等温线 吸附等温线的IUPAC 分类
Ⅰ型等温线是典型的Langmuir等温线。吸附量趋于饱和是由于受到吸附气体能进入的微孔体积的制约,而不是由于内部表面积。在P/P0非常低时吸附量急剧上升,这是因为在狭窄的微孔(分子尺寸的微孔)中,吸附剂-吸附物质的相互作用增强,导致在极低相对压力下的微孔填充。但当达到饱和压力时(P/P0>
Ⅰ型等温线是典型的Langmuir等温线。吸附量趋于饱和是由于受到吸附气体能进入的微孔体积的制约,而不是由于内部表面积。在P/P0非常低时吸附量急剧上升,这是因为在狭窄的微孔(分子尺寸的微孔)中,吸附剂-吸附物质的相互作用增强,导致在极低相对压力下的微孔填充。但当达到饱和压力时(P/P00.99),可能会出现吸附质凝聚,导致曲线上扬。微孔材料表现为I类吸附等温线K的氩气吸附而言。
Ⅱ型等温线也称 BET 型等温线,非多孔性固体表面发生多分子层吸附属这种类型,如非多孔性金属氧化物粒子吸附氮气或水蒸气。此外,发生亲液性表面相互作用时也常见这种类型。在相对压力约0.3时,等温线向上凸,第一层吸附大致完成,随着相对压力的增加,开始形成第二层,在饱和蒸气压时,吸附层数无限大。
Ⅳ型等温线氮气、有机蒸气和水蒸气在硅胶吸附属这一类。特点是呈Ⅱ型表面相互作用,表面具有中孔和大孔。与非多孔体Ⅱ型、Ⅲ型不同,Ⅳ型等温线 时,吸附质发生毛细管凝聚,等温线迅速上升这时脱附等温线与吸附等温线不重合,脱附等温线在吸附等温线的上方,产生吸附滞后在高压时,由于中孔内的吸附已经结束,吸附只在远小于内表面积的外表面上发生,曲线平坦在相对压接近时,在大孔上吸附,曲线上升。
Ⅵ型等温线也称阶梯型等温线。非极性的吸附质在物理、化学性质均匀的非多孔固体上吸附时常见。如把炭在 2700 以上进行石墨化处理后再吸附氮、氢、氪种阶梯型等温线是先成第一层维有序的分子层后,再吸附第二层。吸附第二层显然受第一层的影响,因此成为阶梯型。已吸附的分子发生相变化时也呈阶梯型,但只有台阶。发生回型相互作用时,达到吸附平衡所需的时间长形成结晶水时也出现明显的阶梯形状。
活性炭是一种由诸如煤 、木材以及各种农林废弃物等含碳前驱物经破碎、筛分、炭化、活化、成型处理等一系列物理和化学方法工序制得的,内部孔隙结构发达、比表面积大、具有较强吸附能力的含碳材料,其吸附等温线在氮气、氩气在液氮、液氩环境下吸附呈现Ⅰ型等温线 不同材质吸附二噁英用商用活性炭在液氮环境下氮气的吸脱附等温线年的IUPAC的等温线分类可知,煤质活性炭和椰壳活性炭为Ⅰ(b)型等温线,木质活性炭是Ⅰ型等温线和Ⅳ型等温线的复合等温线 不同材质吸附二噁英用活性炭的吸脱附等温线《煤质颗粒活性炭试验方法孔容积和比表面积》[1]的测定中规定使用P/P0为0.05~0.35范围内的吸附量去计算活性炭的比表面积。但是BET 法只适用于Ⅱ型(分散的、 无孔或大孔固体) 和Ⅳ型(介孔固体,孔径2 nm~50nm之间 ) 的吸附等温线的比表面积分析。因此该选点范围是无孔或者介孔、大孔的材料的选点范围。对含有微孔的材料进行测试时,简单套用经典的BET 测试方法(相对压力P/P0在 0.05~0.35范围内 )得到的结果会有明显偏离。
由北京精微高博科学技术有限公司参与起草的GB/T19587-2017《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》[2](该标准使用翻译法等同采用ISO 9277:2010《 气体吸附 BET 法测定固态物质比表面积》)的附录C解释在材料存在微孔时,线性(BET) 的范围明显地移向较低的相对压力。例如在评估孔宽小于约4nm的介孔分子筛的比表面积时,BET方程的应用是有困难的,因为在接近发生单层、多层吸附的压力范围内时,在孔壁可以观察到孔冷凝液出现。这可能导致在BET分析中单层量显著高估。另一个问题是与吸附分子的大小和形状有关,即用于评估表面积的有效尺度。如果吸附剂有着很窄的圆柱形微孔(约0.5 nm~7nm孔),吸附气体(通常是氮气或氩气) 覆盖的面积显著小于有效的总面积。这是由于孔隙通道曲率极值和探针分子相对大的尺寸。然而,在更宽的超大微孔(>0.7 nm) 中,位于孔中心的分子没有碰到表面,这将导并不能反映真实的内部比表面积,但应视为一种特征或等效的BET比表面积。 在这种情况下,报告BET 曲线的线性范围主要基于两个准则:a) C 值应为正(即BET 曲线在纵坐标上任何为负的截距表明超出 BET 方程的适用范围) 。b) BET 方程的应用应限V(P0-P) 或V (1-P/P0 ) 对相对压力P/P0连续增加的压力范围内。
因此对于具有Ⅰ型等温线的活性炭,建议的BET的选点范围为10-3~10-1。
[1]GB7702-20,《煤质颗粒活性炭试验方法孔容积和比表面积》[S].
活性炭的液相吸附性能可以通过碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等来反映,碘吸附值的高低只反映了活性炭在液相中脱除小分子的能力,碘吸附值主要 表征活性炭微孔的发达程度[1]。虽然碘吸附值表征活性炭的微孔发达程度,但是仅能表征大于1.0nm的孔径,Ludlow[2]认为碘分子在吸附过程中无法进入比其自身体积还小的孔隙中,分子直径与表征的孔径之间呈一定倍数关系,碘分子直径约0.53nm,发生碘吸附的孔隙最小直径是 1.0nm。贾继线]也认为碘吸附值的大小主要表征活性炭微孔的发达程度 ,通过分析不同碘吸附值的样品,发现碘吸附值的大小取决0.8~1.2nm孔隙的发达程度。
碘值的测试结果和采用的测试方法有关,有中国方法、美国方法、日本方法的测试标准。我国碘吸附值的检测方法就有GB/T 7702.7-2008《煤质颗粒活性炭试验方法 碘吸附值的测定》[4],GB/T12496.8-2015《木质活性炭试验方法 碘吸附值的测定》[5]。虽然有专门的检验方法来测试碘吸附,但是在实际测定过程碘吸附数值会受很多因素的影响,比如活性炭粒度、环境温度和湿度等。朱萍[6]研究环境温度和湿度对活性炭碘吸附值的影响。发现环境温度低碘吸附值高,温度高碘吸附值低,这是因为碘容易挥发的缘故。环境湿度小碘吸附值高,湿度大碘吸附值低。
除了碘吸附值本身测试的准确性外,对于能否通过碘吸附值反映出活性炭对二噁英脱除能力,郭祥信[7]评价了活性炭的碘吸附值在实际应用中对于二噁英脱除效率。数据结果如表1,可以看出其中微孔结构最为丰富的椰壳/煤质活性炭的碘吸值最大为1367mg/g,但是二噁英移除效率在三种活性炭中最低为92.1%。
邵旋[8]以1,2,3,4-四氯苯作为二噁英的模拟物研究活性炭的碘吸附值对其脱除效率的影响,数据结果如表2。从表中可以看出 AC2的碘吸附值为903 mg/g,脱除率为 89.62 %;AC3 的碘吸附值为853 mg/g,脱除率为 91.95 %。可以看出碘吸附值大的活性炭对 1,2,3,4-四氯苯脱除率不是最高的。
可以看出活性炭的碘吸附量是不适合评价对二噁英的脱除效率。这是因为碘分子直径约0.53nm,主要表征活性炭微孔的发达程度,而活性炭的中孔结构的丰富程度才是决定活性炭对二噁英吸附性能的关键。参考文献:
[3]贾继真,张慧荣,潘子鹏.煤基活性炭比表面积与碘吸附值相关性研究[J].洁净煤技术,2018,24(3):58-61
[5] GB/T12496.8-2015,《木质活性炭试验方法 碘吸附值的测定》[S].
1引言垃圾焚烧过程中会向环境排放二次污染物,其中二噁英目前已知的毒性最大且化学稳定性强的有机污染物,易于在人体、动物体内积累,难以排除,环境中能长时间存在,强烈的致癌性、致畸性、致突变性。2014年开始实施GB18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》,此标准对二噁英类排放限值由2001年的1.0
1引言根据2019年中国统计年鉴,2018年全国城市生活垃圾清运量达到2.28×108t,其中垃圾焚烧处理已成为我国城市生活垃圾处理的主要方式之一。在2018年,全国的垃圾焚烧厂共331座,垃圾焚烧处理能力达3.65×105t/d[1]。垃圾焚烧过程中会向环境排放二次污染物,其中二噁英目前已知的毒性最大且化学稳定性
中国环境科学学会:钢铁行业烟气超低排放用煤质颗粒活性炭(焦)(征求意见稿)
日前,中国环境科学学会发布《钢铁行业烟气超低排放用煤质颗粒活性炭(焦)(征求意见稿)》。全文如下:钢铁行业烟气超低排放用煤质颗粒活性炭(焦)1适用范围本标准规定了钢铁行业烟气超低排放用煤质颗粒活性炭(焦)的技术要求、检验规则及方法、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于采用不同反应器
2022年5月,北京精微高博仪器有限公司(简称精微高博)和德国RubolabGmbH公司(简称Rubolab)完成收购流程,精微高博全资收购Rubolab所有有形和无形资产,Rubolab成为精微高博在德全资子公司。被收购后,Rubolab成为精微高博布局全球市场的第二家海外全资子公司,将继续在德国杜塞尔多夫开展业务。精微
在众多领军企业和北极星广大粉丝的支持与参与下,历时39天的“北极星杯”2021烟气治理影响力企业评选圆满结束,精微高博实至名归,荣获“烟气行业优秀企业”奖项。导致大气污染的原因有很多,火力发电形成的氮氧化物(NOx)即为其中之一,这一问题得到了广泛的关注。在诸多NOx排放控制技术中,选择性催
日前,精微高博公司应邀参加了由北极星举办的“北极星杯”2021垃圾焚烧发电行业评选活动,报名参选了“配套服务小巨人”奖项,经过前期申报与筛选,精微高博公司(“活性炭比表面积测试”项目)成功入围“配套服务小巨人”奖项,与同行100多家优秀企业角逐桂冠,目前正在紧张的投票阶段,精微高博公司需要您的宝贵一票,感谢您的支持助力!请大家动动手指,为精微高博公司优秀企业投票吧~
北京精微高博科学技术有限公司(以下简称精微高博)于近日全资收购美国公司(以下简称AMI仪器),AMI仪器将成为精微高博在美全资子公司。AMI仪器于1984年在美国宾夕法尼亚州的匹兹堡市成立,并推出了全球第一台全自动动态化学吸附仪,其创始人是三位美国匹兹堡大学催化领域的教授。美国匹兹堡大学经过
1引言垃圾焚烧过程中会向环境排放二次污染物,其中二噁英目前已知的毒性最大且化学稳定性强的有机污染物,易于在人体、动物体内积累,难以排除,环境中能长时间存在,强烈的致癌性、致畸性、致突变性。2014年开始实施GB18485-2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》,此标准对二噁英类排放限值由2001年的1.0
1引言根据2019年中国统计年鉴,2018年全国城市生活垃圾清运量达到2.28×108t,其中垃圾焚烧处理已成为我国城市生活垃圾处理的主要方式之一。在2018年,全国的垃圾焚烧厂共331座,垃圾焚烧处理能力达3.65×105t/d[1]。垃圾焚烧过程中会向环境排放二次污染物,其中二噁英目前已知的毒性最大且化学稳定性