油茶壳活性炭的制备及其吸附性能研究

[目的]制备油茶壳活性炭,并对其吸附性能进行研究。[方法]以油茶壳为原料,通过磷酸活化法制备油茶壳活性炭,考察磷酸浓度、浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭的得率和吸附性能的影响;并对制得的活性炭结构进行表征。[结果]当磷酸浓度为70%,浸渍比为1∶3,活化温度为600℃,活化时间为90 min时,活性炭得率可达34%以上;碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别大于1 000、150mg/g;所得活性炭结构以微孔为主,且富含一定比例的中孔,孔径分布相对集中在1.4～5.0 nm。[结论]该研究为油茶壳的综合利用提供了新的途径。     

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.     

NaOH预处理制备介孔木糖渣活性炭及其性能

目的与普通活性炭比较,介孔活性炭具有疏水性好、孔体积大、导电性能好等优势,然而传统制备方法繁杂,原料成本较高。因此,探究新型介孔活性炭制备工艺尤为重要。方法以木糖渣为原料,采用NaOH预处理、低温硫酸辅助炭化与磷酸活化相结合的方法制备了高介孔率活性炭。通过单因素实验,分析NaOH预处理时间、浸渍比以及活化温度对活性炭的亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响。结果研究表明:NaOH预处理脱除木质素促使原料形成孔隙通道,同时使木糖渣纤维发生润胀,有利于活化剂与原料接触,从而获得高介孔率、高比表面积活性炭。当NaOH预处理时间为4h,磷酸与原料浸渍比4:1,活化温度500℃,活化时间为1h所制备的活性炭具有较高的MB吸附值436mg/g。扫描电镜分析结果表明:样品表面含有丰富的大孔及中孔结构,整体活化充分均匀。氮气物理吸附-脱附分析结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,其比表面积和总孔体积分别高达2038m2/g和2.13cm3/g,其中介孔孔容1.56cm3/g,介孔率达到73.2%,平均孔径为4.18nm。结论采用适当的NaOH预处理有利于制备孔隙结构优越的活性炭,在重金属离子吸附、有机大分子废水处理以及电子元器件等领域有广泛的应用前景。本研究将为高比表面积介孔活性炭的制备奠定理论基础,并为工业木糖渣的高值化利用提供了一条新途径。      

采用碳酸钾活化法制备油茶壳活性炭

以油茶壳为原料,采用碳酸钾活化法制备活性炭.探讨了活化温度、浸渍比和保温时间对活性炭吸附性能的影响.结果表明,随着活化温度的提高和保温时间的延长,活性炭的得率不断下降,吸附性能呈先升后降的趋势.N2吸附-脱附等温线分析结果表明,活性炭具有发达的微孔结构,活化温度升高有利于中孔结构的发达.在较佳的实验条件下,活性炭的比表面积为1033.2 m2·g-1,总孔容积、微孔容积和中孔容积分别为0.662、0.500、0.162 cm3·g-1.     

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.     

榛子壳活性炭的制备工艺优化及表征

为研究榛子壳活性炭的制备工艺和活性炭表征,以农林果壳废弃物榛子壳作为原料,采用磷酸浸渍活化法制备活性炭。在单因素试验基础上,运用响应面法对活性炭制备工艺中磷酸质量分数、活化温度、活化时间、料液比等各影响因素进行优化。结果表明:在磷酸质量分数为48.5%、活化温度为494℃、活化时间为117min、料液比为1∶2条件下,活性炭的碘吸附值为1029mg·g-1。采用扫描式电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔径分布分析仪等方法对优化条件下制备的活性炭进行表征,活性炭的比表面积可达到1364.00m2·g-1,平均孔径为3.17nm,总孔容为1.08cm3·g-1,表明榛子壳活性炭具有较好的吸附效果,可作为一种环保型低成本吸附剂。     

小麦秸秆基活性炭的制备及其表征

以小麦秸秆为原料采用磷酸活化法制备活性炭,考察了制备条件对活性炭性质的影响,并结合氮气吸附、TG-DDTG、SEM对其结构进行了表征。结果表明：在浸渍比为3∶1、活化温度450℃、升温速率3℃/m in的条件下活化60 m in,制得的麦秆基活性炭比表面积为1 279 m2/g,总孔容积为1.36 cm3/g,平均孔径为4.2 nm,有丰富的中孔,可用做大分子吸附材料。麦秆适合作为制备具有丰富大中孔的活性炭的原料。     

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。     

板栗壳活性炭的制备方法

以板栗壳为原料,采用氯化锌活化法制备活性炭,研究了原料粒度与炭化程度的关系,根据不同温度与锌用量变化的活性炭吸附值,分析了活化务件对产品性能的影响.结果表明,板栗壳粉0.3～0mm,锌屑比2:1,250～650℃变温炭化210min,550℃活化45min获得的活性炭比表面积为980m2·g-1,亚甲基蓝吸附值14.5 mL·0.1g-1.     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

氢氧化钾活化法制备杨木刨花板活性炭的研究

为探索废弃刨花板的再利用方式,以杨木刨花板为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭。以活化温度、活 化时间、浸渍比和施胶量为参数研究活化工艺对所得活性炭吸附性能和活化得率的影响,并对试验范围内较优试 验条件下制备的活性炭的微观结构和表面吸附性能进行元素分析、扫描电镜分析和N2 吸附测试。结果表明:浸渍 比是氢氧化钾活化法制备木质活性炭最重要的影响因素;在活化温度1 000 益、活化时间40 min、浸渍比1颐3、施胶 量6%的条件下,活性炭样品的BET 比表面积为2 459.708 m2 / g、碘吸附值为2.047 g/ g、活化得率为58.30%。      

磷酸化学一步炭活化菌糠制备高吸附性能粉末活性炭

以菌糠为原料,在机械力化学技术前处理条件下,采用磷酸化学一步炭活化法制备高吸附性能的粉末活性炭.通过单因素试验探讨了不同制备条件对活性炭得率及其吸附性能的影响,并选取浸渍比、球磨时间、活化温度和活化时间4种因素,采用L_9(3~4)正交设计试验,初步筛选较优性能的活性炭制备工艺.采用比表面及孔径分析仪、扫描电镜表征活性炭的孔结构和形貌特征.结果表明:当预处理球磨时间为30 min,浸渍比为2.0,活化温度为450℃,活化时间为60 min时,得到的活性炭的碘吸附值为962.94 mg·g~(-1),亚甲基蓝吸附值为150.0 mg·g~(-1),焦糖脱色率为144.63%,得率为36.20%.     

城市污泥衍生催化剂上NH3选择性催化还原NOx

以污水厂剩余污泥为原料,以氯化锌和硝酸铁为活化药剂,制备了新型碳质催化剂,主要制备步骤包括化学活化、浸渍、热解和洗涤.通过扫描电镜、BET表面积和热重分析对催化剂进行了表征分析.结果显示,催化剂表面具有丰富的孔结构,BET比表面积可达307 m2/g或更大.考察了它们在NH3选择催化还原NOx中的催化活性,同时考察了n(Zn2 )/n(Fe3 )、热解温度、氧气体积分数对催化剂活性的影响.实验结果表明:控制n(Zn2 )/n(Fe3 )为1∶0.5,750℃热解制得的催化剂活性最好,在反应温度400℃时最高NOx转化率可达98.3%;催化反应在氧气体积分数为15%,温度350~450℃条件下进行较好.     

松果活性炭的制备及其对水体六价铬的吸附效果研究

采用50％氯化锌活化松果粉制备活性炭,并用0.01mol／L的KMnO4加以改性,通过比表面分析改性活性炭的孔结构以及单因素试验研究了其吸附水体六价铬Cr （VI）的最佳条件。比表面积分析表征结果如下：未改性活性炭比表面积为194.7900m2／g ;改性后的活性炭比表面积为1361.9433m2／g。整体而言,松果活性炭的活化制备与改性使其比表面得到了极大的提高。此外,当改性活性炭用量为5g ／L、pH为5、吸附接触时间为2h、温度为25℃、含铬废水的含量为25mg／L时, Cr （VI）吸附效果能达到了99.29％。     

废弃刨花板制备含氮活性炭超级电容器电极

以废弃刨花板为原料,KOH为活化剂制备活性炭,探讨活化温度、活化剂用量对活性炭的影响。通过X射线光电子能谱对所得活性炭结构进行表征,采用氮气吸附法和元素分析对其比表面积、孔隙结构和元素组成进行分析。制备双电层电容器,测试含N活性炭电极的恒流充放电曲线、倍率特性、伏安特性和阻抗特性,分析电化学性能。结果表明,活化温度为850℃,m(碱)∶m(碳)=2.5∶1时,BET比表面积和总孔容积最大,分别达到1 083 m~2/g和0.862 cm~3/g;当活化温度为750℃,碱碳比为2.5∶1时,电化学性能最优,其质量比电容量在0.05 A/g的电流密度下达到184 F/g。     

互花米草厌氧发酵渣活性炭的制备 表征及吸附性能研究

利用废弃物互花米草厌氧发酵渣为原料,以H3PO4为活化剂,于N2保护下,在不同的活化温度(400～700℃)和剂料质量比(0.5～3.0)条件下制备活性炭,以低温液氮(N2/77.4K)吸附测定活性炭的比表面积、孔容及孔径分布,以FTIR、pHFZC 测定分析活性炭表面化学性质;以亚甲基蓝为特征污染物,考察所制备的活性炭成品的吸附能力.结果表明,随着剂料质量比的增大,活性炭孔径分布变宽,中孔所占比例增大;在所考察的活化温度范围内,活性炭N2吸附容量大小与BET比表面积呈现相同的趋势.活化温度为500℃、剂料质量比为2.0条件下所制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附性能良好,最大吸附容量可达243.90 mg·g-1,符合Langmuir吸附等温模型.亚甲基蓝Langmuir最大吸附容量与活性炭BET比表面积存在一定的线性关系.该活性炭制备方法为互花米草厌氧发酵渣的综合利用找到了新的途径.