浸渍活性炭吸附剂与碘甲烷的作用机理研究I.化学反应
活性炭吸附分离尾气中气态碘研究
第30卷第4期2008年8月舰 船 科 学 技 术SH I P SC I E NCE AND TECHNOLOGY Vol .30,No .4Aug .,2008活性炭吸附分离尾气中气态碘研究周俊波1,刘颜召1,高丽萍2(1.北京化工大学,北京100029;2.北京联合大学应用文理学院,北京100083)摘 要: 核电站、反应堆和核动力舰艇等核设施的排气中包含有大量气态放射性碘。
这些碘主要以元素碘和有机碘存在。
若这些气体不经处理就排放,对舰艇工作环境危害很大。
首先利用碘吸附器进行浸渍煤基活性炭除甲基碘性能定量试验,然后在该实验基础上进行了煤基活性炭除稳定碘的定性试验。
试验结果表明,煤基活性炭对稳定碘的净化系数达到1000以上,能满足工程应用的要求,对核动力舰艇船只及其他核设施的尾气处理具有重要意义。
关键词: 气态碘;吸附;活性炭;净化系数中图分类号: T Q028 文献标识码: A文章编号: 1672-7649(2008)04-0104-03 DO I:1013404/j 1issn 11672-7649120081041022Rem ova l of ga seous i od i n e from wa ste ga s by usi n g acti va ted carbon sorpti onZ HOU Jun 2bo 1,L I U Yan 2zhao 1,G AO L i 2p ing2(1.Beijing University of Che m ical Technol ogy,Beijing 100029,China;2.College of A rts and Science of Uni on University,Beijing 100083,China )Abstract: The waste gas of nuclear power p lant,react or and nuclear shi p and s o on includes a largenumber gaseous radi oi odine,whose f or m is mainly i odine and organic i odine,if these wouldn πt be handle when discharged int o envir onment,they would have a large da mage t o nearby at m os phere and ocean .Firstly do the fixed a mount experi m ent on getting rid of methyl i odine by using i m p regnated granular activated car 2bon,and then do another experi m ent on re moving stable i odine by using granular activated carbon .The re 2sult of the ex peri m ent p r oves that the deconta m inati on fact or of i m p regnated activated carbon is over 1000,and could reach the need of waste gas treat m ent of nuclear shi p and other nuclear p lants .Key words: gaseous i odine;s or p ti on;activated carbon;deconta m inati on fact ors收稿日期:2007-09-20作者简介:周俊波(1960-),男,教授,博士生导师,主要研究方向为气体分离、净化工艺技术与成套装备设计;工业废水、废气中有效成分的回收利用工艺技术与设备设计。
活性炭吸附机理论文
活性炭吸附机理论文摘要：从活性炭开始利用到现在，对其性能的开发和利用已经可以基本满足人类的需求，但是在活性炭的生产质量和使用性能方面还是有待提高。
活性炭作为新材料和碳素材料的的一个中烟分支，其优良的吸附性能和在国民经济中的广泛使用，必将在未来的生产使用开发中显示出无限的潜力，这个过程就需要我们继续开发研究，对活性炭进行不断的改进试验，提高其工作性能，更高效的发挥其作用。
1.引言活性炭，一种孔隙率大、呈现晶体排列、耐酸碱、溶解度低、可再生的有机复合物，因其具有较强的吸附净化能力，而且对环境无污染，被广泛应用在各类废气、污水处理方面。
针对活性炭改良技术的不断提高，其对污染物的吸附净化能力也在不断的提高，从而被广泛应用与污水处理、净化环境空气质量等方面，特别是在水环境污染治理方面越来越显示出其诱人的美好前景[1]。
2.国内外研究现状2.1 国外研究现状随着对活性炭性能的不断开发和改良，全球对活性炭的市场需求量日益增加，欧美等发达国际在活性炭制造技术方面已完成大型化、自动化、连续化、无公害化制造体系，如美国的卡尔岗公司、荷兰的诺力特公司，活性炭的年产量均超过万吨。
而国外对活性炭性能的改良研究也是逐步深化，做到了品种的专用化和多样化，如美国和日本的活性炭产品品种已经达到了百种以上[2]。
日本是活性炭消费第二大国，也是活性炭的主要进口国，日本利用活性炭的特点是其主要生产高质量、高档次的活性炭产品。
2.2 国内研究现状活性炭在国内的应用，最初是在二十世纪四十年代左右，但由于当时国内的活性炭生产技术落后，活性炭大部分是从国外进口；随着国内对活性炭的应用范围的扩大，生产技术也随之应运而生，应用与生产之间相互存进；至今，活性炭已经广泛用于于生产生活中，例如：室内装修的有害气体的净化、生活用品的防霉、防潮等。
活性炭已经在家庭中随处可见，成为了一种环境友好型的健康产品。
尽管对活性炭性能的开发和利用技术已经很成熟，但是其中还是存在不少的问题，未经处理的活性炭的性能还是无法满足人类生产生活的需求，国内外对此的研究也在持续进行当中，同时，活性碳的推广也带动了废弃物再生的浪潮，促使研究人员不断去寻找廉价的材料制备出新型的产品，做到物尽其用。
过氧化氢氧化-活性炭吸附法回收碘的研究
关键词 ： ； 碘 回收 ； 氧 化 氢 ； 化 ； 过 氧 活性 炭吸 附
中 图分 类 号 ： ＴＱ ２ ． １ １ ４ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：６ ２ ５ ２ （０ １ １ —０ ６ — ０ １ ７ — ４ ５２ １） ０ ００ ３
碘 是一种 较贵 重 的 资源 ， 泛 应用 于 工业 、 业 ， 广 农
对于这 部分碘 ， 常采 用 空气 吹 出法 、 子交 换 法 、 离 活性
炭 吸 附 法 、 氯 化 碳 萃 取 法 、 膜 法 【 、 化 铜 沉 淀 四 液 ２ 碘 ］
定管将 ３ 的 Ｈ Ｏ Ｏ 缓慢 加入 到烧 瓶 中， 反应一 定 时
间 ， 却 至 室 温 ， 置 ， 层 。 上 层 溶 液 中 的 碘 用 活 性 冷 静 分
： １的条件 下 ， 察 ｐ 值对 Ｉ 转化 率 的影响 ， 考 Ｈ 一 结果 见
图 １ 。
由 图 １ 以 看 出 ， 着 溶 液 ｐ 值 的 增 大 ， 转 化 可 随 Ｈ Ｉ
收 稿 日 期 ：０ １ ０ — １ ２１～ ７ ４
作 者 简 介 ： 兆友 （ ９ １ ） 男 ， 苏洪 泽 人 ， 教 授 ， 究方 向 ： 洁化 工 ， － ｉ：ｚ ＠ｑ ｓ． ｄ ． ｎ 朱 １６一 ， 江 副 研 清 Ｅ ｍａｌｚｙ ｕ ｔ ｅ ｕ ｃ 。
Ｄ 一０ Ｓ型智 能集 热 式 恒 温 加热 磁 力 搅 拌 器 ， Ｆ １１ 巩 义 市予华 仪器 有 限 责任 公 司 ；Ｔ１ ０ Ｊ ０ ３型 电子 天平 ， 余 姚 市金诺 天平仪 器 有 限公 司 ； Ｘ ９ ７ Ｅ型 数显 ＧＺ 一０ ０ＭＢ 鼓 风干燥 箱 ， 海 博 讯 实 业 有 限 公 司 医 疗 设 备 厂 ；） 上 【 － ７ ０－ ０型 电 动搅 拌 器 ， 津 华 兴科 学 仪 器 厂 ； Ｄ 一 ４ １５ 天 Ｚ Ｊ５ 型 自动滴 定仪 ， 州江 东精密 仪器有 限公 司 。 苏
浸渍活性炭脱除含硫气体研究进展-油气田环境保护
浸渍活性炭脱除含硫气体研究进展赵朝成 常化振（中国石油大学（华东）化学与化工学院）摘要介绍了近年来国内外浸渍活性炭脱除含硫气体的研究进展。
讨论了活性炭表面特性对脱硫的影响，并从改变孔径分布、孔容积,引入杂原子,改变表面pH和增大硫容量等方面进行了探讨。
通过浸渍可以改善活性炭的孔径分布和表面化学环境，增大硫容量，提高催化性能和转化效率。
目前研究的热点是新的制备活性炭的原料和新浸渍剂，指出目前该领域存在的问题是活性炭再生困难，再生后脱硫能力恢复较少。
关键词活性炭 改性浸渍含硫气体脱硫0 引言含硫气体（含H2S、SO2、硫醚、硫醇等）毒性大，普遍有恶臭气味，可造成酸雨危害，一直是脱臭、酸雨的主要控制对象。
我国政府一直在加强制定规范，限制含硫气体排放到空气中。
《恶臭污染物排放标准》（GB 14554—1993）规定了8种恶臭污染物质，其中有5种是含硫气体[1]。
由于其沸点低和易挥发的性质，脱硫成为含硫气体污染治理的难点。
活性炭孔径分布广，比表面积大，对许多污染物都有吸附作用。
活性炭本身有催化氧化作用，在脱硫方面的应用已有几十年的历史。
利用一定的溶液浸渍活性炭，可以大大改善其脱硫性能。
浸渍碱(NaOH，KOH，Na2CO3，K2CO3，氨)等可提高对H2S和甲硫醇的吸附能力；浸渍Ca、V、Cu等的盐溶液有利于去除SO2。
通过浸渍可以改善活性炭的孔径分布和表面化学环境，增大硫容量，提高催化性能和转化效率[2～14]。
目前，浸渍活性炭（Impregnated Activated Carbon，IAC）脱硫在天然气脱硫、污水厂尾气处理、烟气脱硫领域已有广泛的应用[3]。
本文介绍了近年来国内外IAC处理含硫气体的研究进展。
总结了不同来源活性炭及炭表面特性对脱硫效率和硫容量的影响，重点对不同浸渍剂及浸渍剂浓度改性效果进行了讨论，分析了目前该领域存在的问题及发展趋势。
1 活性炭浸渍改性活性炭改性可以通过浸渍和热处理（氧化和炭材料的加热处理）等方法实现。
碘甲烷反应机理
碘甲烷反应机理
碘甲烷反应机理是化学中一个重要的研究方向。
该反应以一定量的碘
甲烷作为试剂，可以与亲电性物质发生取代反应，生成有机卤化物。
下面我们来详细介绍碘甲烷反应机理。
首先，碘甲烷分子中的碘原子与甲基基团之间是一个碳—碘键。
当碘
甲烷与亲电性物质反应时，碘原子与亲电性物质中的亲电性中心（如
卤素、烯丙基、醇、胺等）发生互相作用，碘原子离开碳原子后再由
亲电性原子取代。
在反应中，碘甲烷分为两种离子中间体，一种是正离子甲基碘化离子CH3I+，另一种是负离子碘离子I-。
反应的机理可以分为两个阶段：亲核加成和消去。
第一阶段亲核加成是指亲电性物质的亲电中心与I-离子及其电子云的
碰撞，导致I-离子上的孤对电子与亲电中心形成新的共价键，同时原
来I-中心发生断裂，形成新的交换离子物种。
这样的话，原来的亲电
子物质已经被置换成了新产生的取代物。
实现这个过程所需的能量差
与反应进行的速度是取决于反应物的性质（亲核性、碳—卤键键能）。
反应速度也与催化剂的类型及数量有关。
第二阶段消去是指经过亲核加成产生的新离子物质，从中释放掉一位负离子离子I-，形成最终的有机卤化物。
在这个过程中，需要断裂碳—I键，还有最终形成的新共价键。
整个过程的能量差、速度同样取决于反应物的性质（亲核性、碳—I键键能、基团取代方式）等。
总的来说，碘甲烷反应机理复杂且多样，不同反应环境下反应的机理会有差别。
但是，了解其中的机理和策略对于化学研究和应用都是十分重要的。
活性炭法脱除放射性碘的研究
亲 甲状 腺 的高 毒物 质口 ， 旦被 人体摄 入 ， 集 中在 ］一 将 甲状腺 内 ， 使该 器 官 受 到 较 大剂 量 的照射 。切 尔诺 贝利核事 故 的经验 教 训 表 明 ， 射性 碘 是 最 大 的影 放
化 核 电 站循 环 系统 中的碘 甲烷Ｌ ， 验 中原 料 气 既 ２ 实 ］ 含 碘 又含碘 甲烷 ， 察 了几 种 新 鲜 活性 炭 和 几 种 活 考
反应 堆发 生爆 炸 ， 成 ３ 造 Ｏ人 当场死 亡 ， 多 强 辐射 ８ｔ
物 泄漏 。此次 核泄 漏事故 使 电站周 围 ６ 多平 方公 万
２１ ０ ２年第 １ ２卷第 ２ 期
气 体 净 化
活性 炭 法脱 除放 射 性碘 的研 究
章 小林 ， 李 伦 ， 李新 怀 ， 李耀 会 ， 吕小婉 ， 小定 李
（ 烁 科 技 股 份 有 限公 司 ， 华 湖北 武汉 ４ ０ ７ ） ３０ ４
摘 要 ： 述 了 国内 外 有 关 活 性 炭 法 脱 除 放 射 性 碘 的 研 究 情 况 ， 活 性 炭 法 和 浸 渍 话 性 炭 法 两 个 方 面 综 从
一
座 反应堆 起火 ， 释放 出放 射性 云 雾 ， 释放 了大 约 ２
体 吸附 法 （ 又称 干法 ） 即采用 固体 吸附材 料 （ 称捕 ， 或
～
３万居 里 的 放 射性 碘 ， 中 大部 分 为碘 甲烷 。数 其
集 材料 ） 吸附放 射性 碘来 达到脱 除 目的 ， 中最 为 主 其
新 的放射 性废 液 ， 因此 目前 很 少 应 用 。另 一类 为 固
活性炭的工作原理
活性炭的工作原理
活性炭是一种高度孔隙化的碳质材料，其工作原理是通过吸附和化学反应来去除或转化有害物质。
活性炭的孔隙结构提供了巨大的表面积，使其具有很强的吸附能力。
正因为如此，活性炭可以吸附空气中的有害气体和颗粒物。
当空气中的有害物质接触到活性炭表面时，它们会被物理吸附或化学吸附。
物理吸附是分子间的吸附作用力，而化学吸附则是通过化学反应将有害物质转化为无害物质。
活性炭常用于空气净化、水处理和防护装备等领域。
在空气净化中，活性炭被用于去除甲醛、二氧化硫、苯、氨气等有害气体。
它还可以去除异味，如烟味、厨房油烟味等。
在水处理中，活性炭被用于去除水中的有机物质、异味和颜色。
此外，活性炭还可用于防护装备，吸附化学战剂和有毒气体。
然而，由于活性炭的吸附饱和度有限，需要定期更换或再生。
一般来说，活性炭的吸附性能会随着使用时间的增加而降低。
因此，定期检查和更换活性炭是确保其有效工作的重要步骤。
碘甲烷的性能和用途
碘甲烷的性能和用途碘甲烷是一种无色、有机化合物，化学式为CH3I。
它是一种有机卤代烷，其中的碘原子取代了甲烷中的一个氢原子。
碘甲烷是一种易挥发的液体，在常温下具有特殊的气味。
它主要用于有机合成和一些实验室用途。
下面将详细介绍其性能和用途。
首先，碘甲烷具有较高的挥发性和溶解性。
由于其分子中含有碘原子，碘甲烷在室温下易于挥发，具有较高的蒸气压。
这使得碘甲烷在实验室中常用作溶剂，以用于溶解一些不易溶于水的有机化合物。
其高溶解性还使其在有机化学合成中起到溶剂和催化剂的作用，加快反应速度和提高产率。
其次，碘甲烷还具有化学活性。
由于其碘原子的引入，碘甲烷可以参与一系列有机反应，如亲核取代反应、烷化反应、还原反应等。
这使得碘甲烷在有机合成中有广泛的应用。
例如，碘甲烷可以用作烷基化试剂，将碘基引入有机分子中，生成烷基卤化物，以便进一步反应。
此外，碘甲烷还可用于制备其他有机卤代烷，如氟代烷、溴代烷等。
碘甲烷还具有一些特殊的用途。
首先，由于碘原子的高原子量和较大的电子亲和力，碘甲烷常作为X射线医学中的对比剂。
其高原子量使得碘甲烷在X射线的照射下产生高对比度的影像，有助于医生观察身体内部的病变。
其次，碘甲烷还可用于环境样品中的标记剂。
在环境科学研究中，通过向水体或土壤中加入标记的碘甲烷，可以追踪和测量环境样品中的多种有机化合物。
此外，碘甲烷在化学分析中也有重要的应用。
由于其易挥发和高溶解性，碘甲烷可以用于提取、浓缩和分离一些特定化合物。
例如，碘甲烷可以用于提取环境样品中的挥发性有机化合物，如香精、酒精等。
此外，碘甲烷还可用于测定空气中二氧化碳的含量，通过碘甲烷与二氧化碳反应生成碳酸碘甲烷，进而测量碘的含量，间接测定二氧化碳的浓度。
综上所述，碘甲烷具有较高的挥发性、溶解性和化学活性，广泛应用于有机合成、实验室技术和分析化学等领域。
除了作为有机合成的溶剂和试剂外，它还用于X 射线医学、环境样品标记剂和化学分析等特殊用途。
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（ ． 烁科 技 股份 有 限公 司 ， 北 武 汉 ４ ０ ７ ； ． １华 湖 ３ ０ ４ ２ 中南 民族 大学 化学 与 材料 学 院
催化 材 料科 学 国家 民委 教 育部 重点 实验 室 ， 北 武 汉 ４ ０７ ） 湖 ３ ０４
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发 生化 学反应 ， 其形式为一个六次 甲基四胺分子结合两个碘 甲烷 分子 ， 为含 两个碘 离子 的季铵 盐。 产物
关键 词 ： 化化 学 ； 甲烷 ； 附 剂 ； 学反 应 ； 渍活性 炭 催 碘 吸 化 浸
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊ ｉ ｎ １０ ・ ｌ３ ２ １ ．９ ０ ３ ｏ ：０ ３ ６ ／ ． ｓ ． ０ ８ ｌ４ ．０ ０ ． １ ｓ １
２１ 年 ９ ０１ 第 １ ９卷 第 ９期
＿ 业 催 化 ＿ ［
Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＩ ＡＬ ＣＡＴＡＬＹＳＩ Ｓ
Ｓ ｐ．２ １ ｅ ｔ ０１ Ｖｏ ．１ Ｎｏ ９ １ ９ ．
精 细化工 与催 化
浸 渍 活 性 炭 吸 附 剂 与 碘 甲 烷 的 作 用 机 理 研 究 Ｉ． 学 反 应 化
中图分 类号 ： ６ ３ ３ ； ６ ３ １ ０ ４ ． ６ ０ ４ ．
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ８ ｌ４ （ ０ ） ９０ ６ －３ １０ 一１ ３ ２ １ ０ －０ ００ １
Ｓ ｕ ｎ ｔ ｅ ｈａ ｓ ｆ ａ ｔｏ ｂｅ ｗｅ ｎ ｉ ｐｒ ｇ ａ ｅ ｃ ｉ ａ ｅ ａ ｂ ｎ ｔ ｄｙ ｏ ｈｅ ｍ ｃ ｎｉｍ ｏ ｃ ｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｄ ａ ｔｖ ｔ ｄ ｃ ｒ ｏ ａ ｓ ｂ ｎｔ ａ ｏ ｍ ｅ ｈ ｎｅ Ｉ． ｄ ｏｒ ｅ ｎｄ ｉ ｄｏ ｔ ａ Ｃｈｅ ｉ ａ ｅ ｃ ｉ ｎ ｍ ｃ ｌｒ ｍｉｅ ＨＭＴ ） ｍｏｅ ｕｅ ｃ ｍｂｎ ｄ ｗｉ ｗ ｏ ｏ ｔａ ｅ ｍｏｅ ｕｅ ｏ ｆｒ ｔｅ ｎ ｅ ａ ｔｙｅ ｅｔｔ ａ ｎ（ Ａ ｌｃ ｌ ｏ ｉｅ ｔ ｔ ｏ ｉｄ ｍｅｈ ｎ ｌｃ ｌｓｔ ｍ ｈ ｈ ｏ
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摘 要 ： 用 Ｘ Ｄ、Ｈ ＭＡ ＭＲ、 Ｃ ＭＡ ＭＲ和 ＭＲ 等 方 法研 究 不 同状 态 下浸 渍 活性 炭 吸 采 Ｒ ＳＮ ” ＳＮ ＨＮ
附剂 的结构 以及 穿透后 产 物 的存在 状 态 。谱 学表征 分析 和 定量 分析 结 果证 明 ， 甲烷与吸 附剂之 间 碘
Ｍａｅｉ ｃｅｃ ，Ｓ ｕｈＣ ｎｒｌ ｎｖｒｉ ｒＮ ｔ ｎ ｌｉ ， ｈ ｎ４ ０ ７ ，Ｈ ｂ ｉ Ｃ ｉａ ｔ ａ Ｓ ｉ ｅ ｏ ｔ． ｅ ｔ ｉｅｓｙｆ ａｉ ａｉｅ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ ｕ ｅ， ｈｎ ） ｒｌ ｎ ａＵ ｔ ｏ ｏ ｔｓ
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