活性炭的微波制备技术研究

以花生壳和竹子为原料,氯化锌为活化剂,微波辐射制备活性炭,通过单因素试验确定最佳制备条件,并在最优条件下对活性炭分别进行碘吸附、亚甲基蓝吸附、电镜分析和比表面等分析检测。结果表明,竹子活性炭的吸附性能优于花生壳活性炭,其吸附碘值为984.9 mg/g,亚甲基蓝吸附值为150 mg/g,比表面积1 047.0 m2/g,孔体积0.208 cm3/g,孔径2.78 nm。     

微波辐照核桃壳磷酸法制备活性炭的研究

以核桃壳为原料,采用微波辐照磷酸法制备活性炭.探讨了磷酸浓度、微波功率、辐照时间及对产品活性炭的亚甲基蓝脱色力、碘吸附值及得率的影响.确定了微波辐照磷酸法制备活性炭的工艺条件:微波功率460 W,活化时间10 m in,磷酸质量分数50%.在此条件下制得的活性炭碘吸附值为809.06 mg/g,亚甲基蓝脱色率108 mL/g,得率52.96%.活化时间是传统工艺水蒸汽活化核桃壳制活性炭的1/9,得率是传统工艺的2.6倍.     

农业废弃物棉杆活性炭的制备及其孔隙结构分析

[目的]研究棉杆活性炭制备的最佳试验条件及其孔隙结构特征。[方法]以农业废弃物棉杆为原料、ZnCl2为活化剂,马弗炉加热制备活性炭,用正交试验方法得出活性炭制备的最佳试验条件。同时,用扫描电镜对其结构进行观察。[结果]在活化剂浓度为50%、浸泡时间16 h、反应温度600℃、反应时间70 min的工艺条件下,可得产率13%、碘吸附值1 008.1 mg/g、亚甲基蓝吸附值489.6mg/g的活性炭,亚甲基蓝吸附值达到国家木质净水一级活性炭标准的3.62倍,并且棉杆活性炭具有丰富和发达的蜂窝状孔隙结构。[结论]该研究为拓宽活性炭生产的原料来源提供了一定的理论依据。     

资源化利用鸭粪制备活性炭的研究

[目的]探讨鸭粪作为活性炭制备原料的资源化利用可行性.[方法]以鸭粪为原料,采用氢氧化钾为活化剂制备活性炭,以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为评价指标,研究鸭粪活性炭制备过程中固液比、活化剂浓度、活化时间、活化温度等因素对活性炭产率和吸附性能的影响.[结果]鸭粪活性炭最佳制备工艺条件：固液比为1∶2.5、KOH浓度为40％、活化时间为45 min、活化温度为800℃,其活性炭产率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为32.3％、388 mg/g和53 ml/g.在最佳制备工艺条件下添加25％的锯木屑,能明显提高活性炭的吸附性能.[结论]该研究结果为鸭粪的资源化利用提供了一种新型环保的技术.     

无患子活性炭的制备以及对苯酚吸附的研究

[目的]研究无患子活性炭制备的最佳工艺及其对苯酚的吸附。[方法]以H3PO4为活化剂制备无患子残渣活性炭,通过正交试验对制备工艺进行优化,探讨浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭亚甲基蓝和碘吸附值的影响。利用N2吸脱附试验、SEM,对活性炭的结构与性能进行表征。选取了投炭量、苯酚溶液pH、苯酚初始浓度、吸附温度为单因素,探讨其对苯酚吸附的影响。[结果]浸渍比为1∶1、活化温度为500℃、活化时间为60 min时,制备的活性炭对亚基蓝的吸附值为82 mg/g、碘吸附值为773 mg/g、BET比表面为738m2/g、总孔容达0.669 2 cm3/g、平均孔径为3.625 7 nm。活性炭在中性条件下对苯酚吸附效果最佳;低温有利于吸附,但温度的影响不大。[结论]所制备的活性炭具有良好的苯酚吸附效果。     

龙眼核活性炭制备工艺及其吸附性能研究

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)核为原料制备活性炭,通过正交试验优化制备工艺。结果表明,氢氧化钾为最适活性剂,龙眼核活性炭的最佳工艺条件为活化时间40 min、活化温度500℃、碳化温度400℃和碱碳比2∶1(质量比),在此工艺条件下制备的龙眼核活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为942.36 mg/g和12.83 m L/0.1 g,采用扫描电镜对产品的表面形态进行分析,发现其具有丰富的不规则孔隙结构。     

微波辐照紫茎泽兰秆制取活性炭

以紫茎泽兰秆为原料,采用微波辐照氯化锌法制取活性炭,探讨了浸渍时间、微波功率、辐照时间、活化剂含量对产品活性炭吸附性能和得率的影响.通过正交试验确定了最佳工艺条件:微波功率800 W,辐照时间12 min,氯化锌质量分数50%.在最佳工艺条件下制备的活性炭的得率为33.8%,碘吸附值961 mg.g-1,亚甲基蓝脱色力180 mL.g-1.其性能达到国家木质净水用活性炭一级品的要求.     

超富集植物紫苏活性炭的磷酸法制备与性能表征

以磷酸为活化剂,拟制备大比表面积和中孔结构发达的紫苏基活性炭。探讨磷酸溶液浓度、浸渍比、活化温度及活化时间4个因素对紫苏活性炭碘和亚甲基蓝吸附性能的影响,利用氮气吸附脱附仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对活性炭表面物化性质进行表征。通过单因素和正交试验确定活性炭的最佳制备工艺条件:磷酸浓度60%、浸渍比200%、活化温度400℃和活化时间80 min,该条件下紫苏活性炭的碘吸附值为910 mg/g,亚甲基蓝吸附值为202. 5 mg/g,达到了净水用活性炭的国家一级品标准。最优条件下活性炭的BET(BET为Brunauer、Emmett和Teller三位科学家名字首字母组合)比表面积、总孔容积、平均孔径分别为1 101. 26 m~2/g、0. 89 cm3/g、3. 23 nm,孔隙结构发达,孔为蜂窝状结构,表面存在醇羟基、羰基、酯等含氧官能团,说明超富集植物紫苏有望成为一种新型、吸附效果良好的活性炭制备原料。     

核桃壳大孔活性炭的微波制备及对Pb(Ⅱ)和染料的共吸附

以废弃核桃壳为碳源,以酸洗回收液制得的磷酸钠盐为活化剂,用微波辐射法制备大孔型活性炭,采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、BrunauerEmmettTeller(BET)技术对活性炭进行表征,并考察大孔活性炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝阳离子的共吸附平衡和再生。结果表明:最佳制备条件为浸渍时间24 h、辐射时间15 min、微波功率720 W、活化剂浓度2 mol/L,该条件下活性炭的产率为29.6%,碘吸附值为1 095.3 mg/g,比表面积为1 824.9 m2/g,N2吸附/脱附等温线符合国际纯粹与应用化学联合会(international union of pure and applied chemistry,IUPAC)推荐的Ⅱ型等温线,具有大孔型吸附剂特征,电子能谱显示该活性炭表面具有磷酸根、羧基、羟基等功能基团,从而促使活性炭络合吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝。吸附研究结果表明:核桃壳基活性炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的吸附更适用Freundlich模型,且Langmuir平衡吸附量分别为43.66、85.40 mg/g,其中对Pb(Ⅱ)的吸附受亚甲基蓝浓度的影响较大。活性炭经过4次再生回用后,对Pb(Ⅱ)、亚甲基蓝的解吸率分别达90.6%、82.7%,再次吸附量分别保持在首次吸附量的79.5%、70.8%,说明该活性炭再生能力较好,可降低污染物的处理成本。     

落叶松木屑快速热解炭制备活性炭工艺及结构表征

以落叶松木屑快速热解炭为原料,采用水蒸气活化法制备了活性炭,其最佳活化工艺为:温度800℃,时间20 min.该条件下活化得率为51%,活性炭亚甲基蓝吸附值为232 mg/g,碘吸附值为968 mg/g,脱色性能优异.微观结构分析表明,快速热解炭主要由微孔组成,外表面包裹沉积吸附层,活化过程中活化剂能够有效去除沉积吸附...     

响应面法优化油茶籽壳基活性炭的制备工艺

[目的]探究影响油茶籽壳基活性炭制备的因素,优化其制备工艺,为提高油茶加工副产物的附加值提供参考依据.[方法]以油茶籽壳为原料、碳酸钾为活化剂,在单因素试验基础上,选择活化剂添加量(A)、炭化温度(B)和活化温度(C)为影响因素,以活性炭产率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的综合评分(Y)为响应值,采用Box-Behnken响应曲面试验法结合熵权法优化油茶籽壳基活性炭的制备工艺.[结果]建立了二次多项式回归模型方程:Y=0.660+0.064A-0.013B+0.024C+0.041AB+(3.506E-004)AC+0.053BC-0.092A2-0.013B2-0.170C2(R2=0.9602),该模型拟合程度较好.因素影响大小排序为活化剂添加量>活化温度>炭化温度,活化剂添加量对油茶籽壳基活性炭的综合评分影响极显著(P<0.01),炭化温度与活化温度的交互作用影响显著(P<0.05).油茶籽壳基活性炭最佳制备工艺条件为:活化剂添加量2.22 g、炭化温度323℃、活化温度714℃,在此条件下制备的油茶籽壳基活性炭产率为29.25%、碘吸附值为886.78 mg/g、亚甲基蓝吸附值为140.90 mg/g,综合评分为0.677,相对误差为0.296%.[结论]建立的数学模型可对油茶籽壳基活性炭的制备进行分析和预测,所得工艺稳定可行,所制油茶籽壳基活性炭对亚甲基蓝吸附可达到木质净水用活性炭中的一级品要求.     

磷酸活化棉秆制备活性炭的研究

[目的]磷酸活化棉秆制备活性炭.[方法]以棉秆为原料,磷酸为活化剂,采用一步法制备活性炭,考察了浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能和活化得率的影响.[结果]棉秆制备活性炭的最佳工艺条件：浸渍比为1.5,活化温度450℃,活化时间60 min.此时,活性炭的碘吸附值为1 376 mg/g,亚甲基蓝吸附值为163.5 mg/g,活化得率为35.67％.制得的活性炭比表面积为1 462 m2/g,总孔体积为1.178 cm3/g,中孔体积为0.792 cm3/g,平均孔径为4.4nm,最可几孔径为3.9nm.[结论]该研究对于扩大制备活性炭的原料,带动产棉区的农业经济发展具有重要的意义.     

KOH活化法制备棉秆基活性炭的研究

以棉秆为原料,在氮气保护下于400℃直接碳化120 min后,以氢氧化钾为活化剂制备棉秆基活性炭,主要考察了碱碳比、活化温度、活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能及活化得率的影响。结果表明,制备棉秆基活性炭的最佳工艺条件为碱碳比为2.0,活化温度700℃,活化时间90 min,此时制得的活性炭的碘吸附值为1 381 mg/g,亚甲基蓝吸附值为180 mg/g,平均孔径4.42 nm,最可几孔径2.17 nm,活化得率为18.07%。     

氯化锌活化芒果皮制备活性炭及其吸附性能

工业副产物芒果皮在企业生产中常作为废弃物丢弃,不仅污染环境,也浪费了资源,针对此现状,以芒果皮为原料、氯化锌为活化剂制备活性炭。试验结果表明,制备芒果皮活性炭的最佳工艺条件为:活化时间30 min、活化温度600℃、炭化温度400℃、活化剂浓度2 mol/L。在此工艺条件下,芒果皮活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别为1 394.17、184.52 mg/g,采用扫描电镜分析产品的表面形态,发现其具有丰富的不规则孔隙结构。试验结果为芒果皮的综合利用提供了新途径,具有一定的应用前景。     

利用桦木醇提取剩余物制备活性炭试验

以白桦(Betula platyphylla)树皮桦木醇提取剩余物为原料,分别采用氯化锌、氢氧化钾、磷酸为活化剂制备活性炭,通过正交设计法对工艺条件进行了优化.结果表明:氯化锌活化法产品的得率高、吸附性能好,优于氢氧化钾和磷酸法,更具有应用价值.氯化锌活化法最佳工艺条件:氯化锌溶液质量分数20％、浸渍时间24 h、活化时间90 min、活化温度600℃,利用此条件制备的活性炭产品碘吸附值1059.3 mg/g、亚甲基蓝吸附值126 mL/g,产品得率为54.6％.利用白桦树皮桦木醇提取剩余物制备活性炭,可做到白桦树皮生物质资源的完全利用.     

污水处理厂污泥制备活性炭的研究

[目的]研究影响污泥活性炭性能的因素。[方法]以污水处理厂未消化脱水污泥为原料,采用氯化锌炭化活化法制备了污泥活性炭,选取氯化锌浓度、活化温度、活化时间、液固比为影响因素,以碘值和亚甲基蓝作为评价指标,通过正交实验确定了活性炭的最佳制备条件;分析了各影响因素对活性炭性能的影响程度。[结果]若以碘吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度3mol／L、活化温度450℃、活化时间30min、液固比为1．5：1,污泥活性炭碘值为358．68mg／g;若以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度4mol／L、活化温度550℃、活化时间90min、液固比为1．5：1,污泥活性炭亚甲基蓝吸附值为45．9mg／g。[结论]各影响因素对活性炭性能的影响为：活化温度〉活化时间〉活化剂浓度〉液固比。通过电镜分析活性炭孔结构,污泥活性炭以过渡孔为主。     

烟草秸秆活性炭的制备及吸附性能研究

以烟草秸秆为原料,经氢氧化钠活化,制备烟草秸秆基活性炭吸附剂。结果表明,氢氧化钠活化法制备烟草秸秆活性炭的最佳工艺条件如下:炭化温度450℃、碱炭比1∶2、活化温度700℃、活化时间60 min。该工艺制备的烟草秸秆基活性炭吸附剂,其亚甲基蓝和碘吸附值分别为16.2 m L/0.1 g和1 140.13 mg/g。烟草秸秆基活性炭吸附剂对重金属镍离子(Ni~(2+))、锰离子(Mn~(2+))、铅离子(Pb~(2+))具有较好的吸附能力,其饱和吸附量分别为37.83、26.45、44.67 mg/g。利用扫描电镜对样品表面形态进行分析,发现其具有发达的孔隙结构。该试验为烟草秸秆的综合利用开辟了一条新的途径,具有一定的应用价值。     

壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

[目的]研究壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对染料亚甲基蓝的吸附性能。[方法]将粉末活性炭(PAC)与交联壳聚糖(C-CTS)复配,制成一种复合吸附剂用于吸附染料亚甲基蓝,并进行了吸附过程的动力学和等温线研究。[结果]制备复合吸附剂的最佳条件:壳聚糖/活性炭的复配比为1∶3,交联剂戊二醛(50%)的加入量是5 ml/g(壳聚糖),温度是70℃,交联时间是2 h;壳聚糖/活性炭复合吸附剂对亚甲基蓝的最佳吸附条件为:吸附温度为50℃,吸附剂的投入量为0.5 g/100 ml(20 mg/L亚甲基蓝溶液),吸附时间为2 h。此时,亚甲基蓝的去除率可达97%以上,以NaOH对吸附剂再生的效果良好。对该吸附过程的动力学研究表明,该吸附过程符合二级动力学方程;吸附等温线研究表明,该吸附过程符合Freundlich模型。[结论]该研究可为含亚甲基蓝染料废水的处理提供参考,具有一定的现实与理论意义。     

KOH活化糯稻秸秆制备活性炭的工艺条件及其吸附性能研究（英文）

[目的]提高糯稻秸秆的综合利用价值,并为活性炭的制备提供新的原材料。[方法]以氢氧化钾为活化剂,糯稻秸秆为原料制备活性炭。[结果]以糯稻秸秆制备活性炭的最佳工艺条件:活化剂浓度为2 mol/L,活化时间为60 min,活化温度为600℃,碳化温度为450℃,在此工艺条件下制备的糯稻秸秆活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为10.21ml/0.1 g和920.74 mg/g,制备出的活性炭吸附剂质量指标达到水质净化用活性炭二级品质标准。[结论]该研究为糯稻秸秆的综合利用和制备高性能活性炭的工艺提供了参考。     

氯化锌法制备木质素活性炭的研究

[目的]优化氯化锌制备高性能活性炭的操作参数。[方法]以从棉浆黑液中提取的酸析木质素为原料,采用氯化锌活化法制备木质素活性炭,并以得率和碘吸附值为考察指标,选择氯化锌浓度等4个因素进行正交试验,确定最佳工艺条件。[结果]4因素对氯化锌制备活性炭的影响依次为:陈放温度>陈放时间>浸渍比>氯化锌浓度;最佳工艺条件为:陈放时间12 h、陈放温度120℃、浸渍比1∶3、氯化锌溶液浓度40%、活化温度600℃、活化时间70 min、升温速率10℃/min;制备的活性炭得率为46.39%、碘吸附值839.68 mg/g、亚甲基蓝吸附值5.5 ml/0.1g、A法焦糖脱色率120%、水分4.81%、灰分5.29%。[结论]用氯化锌活化法制备棉浆木质素活性炭方法简单,节约资源,减少环境污染,具有广泛的应用前景。