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。     

吸附大分子化合物活性炭的研制

通过对氯化锌法制备活性炭工艺过程进行考察,探讨锌屑比、活化温度、活化时间等对活性炭吸附溶液中大分子化合物性能的影响。结果显示:锌屑比>300%,活化温度470℃左右,活化时间30 m in以上制备的活性炭吸附效果较好。     

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.     

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。     

农业废弃物制备颗粒活性炭的工艺优化研究

【目的】研究农业废弃物颗粒活性炭的制备工艺,得到较佳的制备工艺参数.【方法】根据颗粒活性炭的特性,采用正交试验分析了玉米秸秆、花生壳和松籽壳3种原料在不同粘结剂含量和活化时间的组合上对制得颗粒活性炭吸附性能的影响.【结果和结论】在试验设计取值范围内,原料种类对颗粒活性炭吸附性能的影响较显著,粘结剂含量和活化时间的影响次之.根据正交试验结果得出较佳的制备工艺参数,即原料种类为玉米秸秆,粘结剂含量(w)为35%,活化时间为45 min.以此工艺参数组合制备出的颗粒活性炭碘值为828.60 mg·g-1,亚甲基蓝吸附值143.22 mg·g-1,比表面积604.98 m2·g-1,研究结果对提高颗粒活性炭的经济效益和环境效益具有一定的参考意义.     

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。     

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：化学活化法可短时间制备出高比表面积的活性炭,但会带来较严重的污染;与化学活化法相比,物理活化法具有工艺简单、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法和化学活化法两种方法的优点,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的发展前景进行了展望。     

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%。      

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。     

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。     

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.     

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。     

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%.     

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。     

活化橘皮渣对废水中磷的吸附效果研究

以橘皮为原料通过30％硫酸浸泡的方法制备活化橘皮渣生物吸附剂,探讨活化橘皮渣用量、pH值、振荡速率、吸附时间对活化橘皮渣吸附废水中磷效果的影响,并比较不同吸附剂(活化橘皮渣、活性炭、壳聚糖-膨润土复合吸附剂)对废水中磷的吸附效果.结果表明,活化橘皮渣吸附废水中磷的最佳条件为:活化橘皮渣用量5 g/L、pH值6.0、振荡速率140 r/min、吸附时间25 min,在此条件下磷的去除率达94.40％;活化橘皮渣对磷的吸附符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量为63.21 mg/g;活性炭、壳聚糖-膨润土复合吸附剂、活化橘皮渣3种吸附剂对磷的吸附效果以活化橘皮渣最佳,其不但对磷的去除率高,且所用时间短、用量少.     

油茶饼粕活性炭的制备及其对苯酚的吸附动力学研究

试验以油茶饼粕为材料,采用磷酸活化法制备活性炭,以苯酚的吸附量来评价其吸附性能,初步考察了活化 剂体积分数、活化温度、活化时间和碳化温度对活性炭制备的影响,通过L9(34)正交实验进一步优化油茶饼粕活 性炭磷酸活化法制备工艺;并较为深入地探讨了吸附温度和苯酚初始浓度对油茶饼粕活性炭吸附苯酚的动力学差 异,采用Langmuir吸附模型对活性炭吸附苯酚溶液的动力学进行了拟合.研究结果表明:活化剂体积分数、活化 温度、活化时间和碳化温度等4个单因素对磷酸活化法制备油茶饼粕活性碳均达到了极显著水平;因此,以油茶饼 粕为生物原料,在碳化温度300℃下,采用磷酸活化法制备活性炭的最佳工艺为:活化剂体积分数为40%,活化时 间为90min,活化温度为600℃;在活性炭对苯酚吸附过程中,随着吸附温度的升高及苯酚初始质量浓度的增加, 对苯酚的吸附速率呈下降趋势,并在100min后趋于平衡;且Langmuir吸附模型的准一级动力学速率方程能较好 地描述油茶饼粕活性炭对苯酚的吸附过程.     

磷酸法稻壳基活性炭制备及表征

以稻壳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,考察了原材料与活化剂的配比、活化温度和活化时间等因素对活性炭吸附性能的影响,确立了调控活性炭性能的工艺方法和工艺条件.利用扫描电镜观察了活性炭的形貌特征,利用X射线衍射分析了稻壳活性炭中微晶的晶体结构.研究结果表明,以稻壳为原料、磷酸为活化剂在实验室的马弗炉中制备活性炭的适宜工艺条件为:活化剂/炭为3,活化温度为400℃,活化时间为2h,所制得的活性炭的碘吸附值为809 mg/g.     

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。     

利用稻壳制备净水用活性炭研究

以稻壳为原料,通过低温碱处理、磷酸活化法制备活性炭,研究磷酸溶液浓度、浸渍比、活化温度和活化时间等因素对活性炭吸附性能的影响,确定了活性炭制备工艺和参数.结果表明:稻壳经过预处理、低温NaOH处理、磷酸活化处理的工艺参数为:磷酸活化剂浓度55％、浸渍比2.0、活化温度475℃、活化时间60 min,制备的活性炭产品的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别达到940、128 mg/g,符合GB/T 13803.2-1999《木质净水用活性炭》二级品的质量指标.