生物质活性炭制备的比较研究

活性炭比表面积大,炭粒间含有细小的毛细管,具有很强大吸附力,广泛应用于工农业生产、环境处理等方面。以廉价的生物废弃物为原料制备活性炭,不仅解决了生物质处置的难题,而且生物质得到了重新利用,相比于将其直接燃烧、堆肥等处理,具有更高的资源回收价值。活性炭的制备有炭化和活化2个过程,活化分物理活化和化学活化。通过不同活化方法、不同活化剂以及不同加热设备所制成的活性炭性能的比较,进而得出制备活性炭的较优条件。     

活性炭制备的研究进展

本文系统评述了近年来活性炭的主要制备方法。其中化学活化短时间制备出高比表面积的活性炭,但却会带来较严重的污染;与化学活化相比,物理活化具有工艺简单、清洁等优点,但所制备活性炭的孔结构较低,吸附性能偏弱;物理化学活化法结合物理活化和化学活化两种方法的优点,可调节活性炭结构,制备出合适的活性炭;微波加热活化法不仅可以降低预处理成本,还可以提高加热速率。本文还比较了不同改性方法的优劣,并对高比表面积活性炭进行了展望。     

农业秸秆制备活性炭及其性能研究

[目的]研究农业秸秆活性炭的最佳制备工艺及吸附性能。[方法]以秸秆为原料,在不同的操作条件下制备活性炭产品,并测定相应的活性炭产率及亚甲基蓝吸附值,分析研究了化学活化法制备秸秆活性炭工艺过程中的活化温度、活化时间、固液比、炭化时间等因素对活性炭的产率、亚甲基蓝吸附值的影响。[结果]用化学法制备秸秆活性炭的较佳工艺参数:以KOH/ZnCl2为活化剂,ZnCl2浓度为5 mol/L,KOH浓度为5 mol/L,KOH∶ZnCl2为1∶1,活化时间为1 h,固液比为1 g/4 ml,活化温度为20℃,热解温度为550℃,90℃为洗涤最佳温度。脱色率和亚基蓝吸附值均随活性炭投加时间的延长而增加。[结论]秸秆活性炭制备工艺经济、可行,具有广阔的应用前景。     

生物质活性炭的制备与应用

该文简要介绍了生物质活性炭的3种制备方式,即物理法、化学法以及化学与物理结合法;以及生物质活性炭在环境保护方面的主要应用。利用丰富的生物质制备活性炭,可以使资源得到综合循环利用。     

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.     

能源植物分类及其转化利用

能源植物及其生产是生物质能源的发展基础,也有利于减少温室气体排放、发展低碳经济。在分析总结当前国内外能源植物主要概念的基础上,利用植物系统法、光合途径、生活周期和化学成分组成及其利用等方法对能源植物进行了分类。如以化学成分组成及其利用可将能源植物分为糖料植物、淀粉植物、油料植物、含油微藻植物和木质纤维素植物5类,各类能源植物各有其主要特点。对能源作物的转化利用技术及其产品现状和前景进行系统的分析,目前由生物质转化的液体燃料主要包括乙醇、生物柴油和生物质裂解油,由生物质转化的气体燃料包括生物质燃气、沼气和氢气,生物质经压缩成型或炭化工艺可生产生物质颗粒,生物质以热电联产技术经直燃可大规模发电和供暖。     

杨木活性炭的一步法制备工艺研究

以杨木锯末为生物质原料,氯化锌为活化剂,采用氯化锌与生物质直接混合的一步法工艺制备生物质基活性炭。以亚甲基蓝吸附值为指标,采用单因素实验法研究活化剂与原料质量比、活化温度、升温速率以及活化时间对活性炭吸附性能的影响。确定较优的一步法制备活性炭工艺条件为:活化剂与原料质量比2.5∶1,活化温度500℃,升温速率15℃·min-1,停留时间40 min,亚甲基蓝吸附值为212 mg·g-1。对活性炭进行红外光谱、比表面积和扫描电镜,结果表明,该条件下制得的活性炭含有羟基和羧基等利于吸附的官能团,并具有丰富的孔隙结构,BET比表面积达2 866 m2·g-1。     

开心果壳基活性炭的制备及其吸附性能研究

本文以开心果壳为原料,采用化学活化法制备开心果壳基活性炭。将开心果壳450 ℃在管式炉炭化4 h,按照活化剂KOH和活性炭质量比1:1混合研磨,在800 ℃活化2 h制备活性炭。采用傅里叶变换红外光谱仪表征活性炭表面官能团,并探究了pH、起始浓度、温度及吸附时间对开心果壳基活性炭吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,开心果壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附效果良好, Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程能较好拟合吸附过程,开心果壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附反应为吸热反应,自发进行。     

生物质活性炭的制备及其性能的研究

实验以农业秸秆为原料,通过对秸秆先活化后炭化制备了一种高效、环保、低成本的吸附剂—生物质活性炭。主要对活化剂进行了选择并考察了料液比、炭化温度、活化时间等因素对印染废水吸附效果的影响。结果表明,用0.2mol/l的结晶硫酸镁溶液(分析纯)作为活化剂时,在料液比为1:3.3,活化时间为3h,炭化温度在400℃的制备条件下制得的吸附剂活性炭吸附效果最好,此时对印染废水的吸附率可达98.68%。     

污泥- 水稻秸秆复合活性炭的制备工艺与结构表征

以中小城镇市政污泥和水稻秸秆为原料,氯化锌为活化剂,制备得到污泥-秸秆复合活性炭。研究了不同原料质量比、活化温度、活化时间以及液固比对污泥-水稻秸秆活性炭吸附性能的影响,并通过BET、FT-IR及EDS对其进行表征。采用响应曲面法分析得到制备复合活性炭的最优工艺条件:质量比为1∶2(水稻秸秆与市政污泥),液固比为1.5(ZnCl_2∶原料),活化温度为470℃,活化时间为1 h。制备的复合活性炭碘吸附值为816 mg/g,比表面积为669.29 m~2/g,微孔比表面积为232.33 m~2/g;结构中含有烯烃、醇及酚类等官能团。研究结果表明采用污泥和水稻秸秆制备的复合活性炭性能优异,有一定的应用前景。     

活性炭的物理性质与丁烷工作容量的关系

选用了4种不同原料、不同工艺生产的木质气相吸附用活性炭,通过测定活性炭的丁烷工作容量(BWC)、表观密度和氮吸附等温线,研究了活性炭的物理性质对丁烷工作容量的影响。结果表明,活性炭样品的表观密度对丁烷工作容量值有显著影响;丁烷工作容量与活性炭样品的比表面积、孔容积和孔分布有着密切联系,孔径在1.2～6.0 nm范围的高孔容积的活性炭,其工作容量高。     

Carbon structures with three-dimensional periodicity at optical wavelengths

Porous carbons that are three-dimensionally periodic on the scale of optical wavelengths were made by a synthesis route resembling the geological formation of natural opal. Porous silica opal crystals were sintered to form an intersphere interface through which the silica was removed after infiltration with carbon or a carbon precursor. The resulting porous carbons had different structures depending on synthesis conditions. Both diamond and glassy carbon inverse opals resulted from volume filling. Graphite inverse opals, comprising 40-angstrom-thick layers of graphite sheets tiled on spherical surfaces, were produced by surface templating. The carbon inverse opals provide examples of both dielectric and metallic optical photonic crystals. They strongly diffract light and may provide a route toward photonic band-gap materials.     

高吸附性能木素活性炭表面含氧基团的研究

借助于FTIR光谱仪对两个样品进行了研究.结果表明,高吸附性能木素活性炭表面含氧基团主要为酚羟基、羧基.     

Study on the Preparation of High Strength Wood Granular Activated Carbons

本文阐述木屑、竹屑、松根,油茶壳等木质废料（材）以及白炭制取高强度定形或不定形颗粒活性炭的关键技术问题,并深入探讨了粘结成型理论与工艺,对成品的性能用途方向亦作了分析     

吸附材料去除水中有机污染物的研究进展

综述了吸附材料对水中有机污染物去除的研究进展,介绍了典型的黏土矿物类、工业废渣类、生物类、活性炭类、树脂类及复合材料吸附剂等的研究现状,并对吸附法处理水中有机物的应用前景进行了展望。     

活性炭微孔结构对丁烷吸附的影响(英文)

[目的]研究活性炭微孔结构对丁烷吸附的影响。[方法]选用8个不同原料、不同工艺生产的活性炭,通过测定活性炭物理性能,研究了活性炭的微孔对丁烷吸附性能的影响。[结果]活性炭样品的比表面积、孔容积和孔分布与丁烷吸附有着密切的关系。微孔中的1.2～2.0nm 范围内的孔容积越大,活性炭丁烷活性越大;0.5～0.9nm的孔容积越大,活性炭丁烷持附性越大,导致BWC会越小。[结论]为活性炭的吸附研究提供参考。     

微波化学活化法制备活性炭的研究

以马尾松木屑为原料,碳酸钾为活化剂,对微波法制备活性炭进行研究。以亚甲基蓝吸附值及活性炭得率为指标,考察活化剂浸渍时间、浸渍比、微波辐照时间及微波功率对制备活性炭的影响,并对制备的活性炭吸附等温线及比表面积进行表征。     

低温预处理磷酸法制备活性炭

以磷酸浸渍杉木屑,并在低温下进行预处理,制备活性炭.探讨了预处理温度、活化温度、浸渍比、保温时间和磷酸浓度等因素对活性炭性能的影响.结果表明,低温预处理有利于磷酸在木质原料内部的渗透,促进磷酸的活化作用,提高活性炭的吸附性能;活化温度、保温时间和磷酸浓度对活性炭的吸附性能、比表面积和孔容积具有正向作用;随着浸渍比的增大,活性炭的吸附性能呈先升后降的趋势;N2吸附等温线分析表明,活化温度的升高有利于其比表面积和孔容积的提高.在较佳的实验条件下,活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积分别为1628.7 m2.g-1和0.894、0.699 cm3.g-1.     

活性炭的制备及其在污水处理中的应用

活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,这些特点使活性炭具有很强的吸附能力,被广泛应用于污水处理中。本文较全面地介绍了近年来制备活性炭的常用方法,并对活性炭处理污水中有机物、重金属、含氰化合物等方面的应用进行了介绍。     

高锰酸钾活化法制备红麻秆芯活性炭及其表征

以低浸渍比的KMnO4为活化剂高效活化红麻秆芯,制备了大比表面积和微孔结构发达的活性炭.探讨了活化温度、活化剂与原料的浸渍比、活化时间对活性炭的碘和亚甲基蓝吸附性能的影响.结果表明,低成本和高性能红麻秆芯活性炭的较佳制备条件为:浸渍比2%、活化温度800℃和活化时间120 min;该条件下活性炭的BET比表面积、总孔容、平均孔径分别为985.36 m2.g-1、0.54 cm3.g-1和1.09 nm.通过氮气吸附—脱附等温线、FT-IR、FE-SEM、EDX等手段对红麻秆芯活性炭的孔结构特征、表面官能团、显微形貌和元素组成进行了表征.结果显示,KMnO4活化法有望成为一种低成本、高效和环境友好的活性炭制备方法.