孔结构对活性炭吸附水溶液中铅离子的影响-物理化学学报.PDFVIP

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2018-03-29 发布于天津
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孔结构对活性炭吸附水溶液中铅离子的影响-物理化学学报.PDF

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孔结构对活性炭吸附水溶液中铅离子的影响-物理化学学报

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) 1956 Acta Phys. -Chim. Sin . 2015, 31 (10), 1956–1962 October [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201508212 孔结构对活性炭吸附水溶液中铅离子的影响 * 杨洁扬黄张根韩小金景文曾泽泉 ( 中国科学院山西煤炭化学研究所, 煤转化国家重点实验室, 太原 030001) 摘要: 选取三种表面化学性质相近的活性炭(AC), 通过等温吸附实验考察活性炭对水溶液中铅离子的吸附性能, 利用扫描电子显微镜(SEM)观察活性炭的表面微观形貌, 通过低温(77 K)液氮吸附测定活性炭的比表面积和孔容, 并分别以密度泛函理论(DFT)和Barrett-Joyner-Halenda (BJH)法计算微孔和中孔的孔径分布. 结果表明: 选用的三种活性炭AC1 、AC2 、AC3在比表面积和总孔容上呈依次下降的趋势, 但表面开放孔均匀分布的 AC2, 具有最高的饱和吸附量, 孔结构类似颗粒堆积孔的AC3, 具有与表面开放孔分布集中的AC1相近的饱和吸附量; 通过对孔结构与吸附量的关联分析可知, 在活性炭吸附铅离子的过程中, 0.4–0.6 nm的孔是有效吸附孔, 10.5–20.6 nm、20.6–55.6 nm、5.2–10.5 nm三个区间的孔则会对吸附产生阻碍作用. 关键词: 活性炭; 孔结构; 吸附; 铅离子中图分类号: O647 Effect of Activated Carbon Pore Structure on the Adsorption of Pb(II) from Aqueous Solution * YANG Jie-Yang HUANG Zhang-Gen HAN Xiao-Jin JING Wen ZENG Ze-Quan (State Key Laboratory of Coal Conversion, Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Taiyuan 030001, P. R. China) Abstract: Pb(II) adsorption by three activated carbons (ACs) with similar surface chemistry but different pore distributions was investigated by isothermal adsorption experiments. The ACs were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and N adsorption at 77