低温磷酸活化棉秆制备活性炭的研究

以棉秆为原料,活化温度在300～450 ℃之间,研究了低温磷酸活化制备活性炭的可行性,并测定了活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等吸附性能指标;根据氮气吸附等温线分析了活性炭的孔隙结构特征;采用Boehm 滴定方法分析了活性炭的各类表面官能团.结果表明:在磷酸的低温活化过程中,活化温度的升高显著促进了活性炭的比表面积及其对亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等的吸附能力.在 350 ℃下的低温磷酸活化棉秆能够制备出比表面积达 1 244 m2/g,表面官能团含量高达 10.4 mmol/g,亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率分别达到 190 mL/g 和 100 % 的孔隙结构发达和极性较强的活性炭.     

磷酸活化工艺条件对活性炭性质的影响

探讨了磷酸浓度、浸渍比、活化温度三个主要工艺参数对活性炭性质的影响。结果表明磷酸浓度、浸渍比和炭活化温度对磷酸活化法活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝脱色力和焦糖脱色力都有影响:浸渍比(纯磷酸与绝干原料质量之比) 的影响最显著,但1.5:1之后影响不大;磷酸浓度对活性炭的碘吸附值影响显著,对亚甲基蓝脱色力的影响次之,而对焦糖脱色力的影响很小;炭活化温度对碘吸附值和焦糖脱色力的影响随磷酸浓度和浸渍比的不同而有较大的差异,但在不同的磷酸浓度和浸渍比的情况下炭活化温度的升高都提高亚甲基蓝脱色力。磷酸活化活性炭的孔隙结构能通过调整磷酸浓度、浸渍比和炭活化温度进行控制。     

磷酸活化法制备棉秆活性炭的研究

通过研究活化工艺条件对棉秆活性炭吸附性能的影响，探讨了磷酸活化棉秆原料制备活性炭的可行性。结果表明：磷酸活化棉秆原料能制备出糖液脱色用活性炭的优级品，其碘吸附值、亚甲基蓝以及焦糖脱色力分别达N920mg／g、200mL/g和130％。其最佳活化工艺务件为：磷酸浓度50％，浸渍比2．5：1，浸溃时间60min，活化温度500％，活化时间60min。其中浸渍比对棉秆活性炭的脱色能力影响最大。     

桉树锯末制备颗粒活性炭实验研究

以桉树锯末和磷酸为原料制备了颗粒活性炭,研究浸渍比、活化温度、活化时间等对产品得率、强度和吸附性能的影响。实验得到最佳工艺条件为:磷酸与原料浸渍比为2∶1,温度300℃,预处理1 h,机械成型后,再以10℃/min升到活化温度450℃,活化1 h。此条件下,制备得到的活性炭性能指标为:强度95%,亚甲基蓝吸附值172.5 mg/g,碘吸附值790 mg/g,A法焦糖100%,得率40%左右。     

龙凤檀磷酸法活性炭的孔径分布与吸附性能的构效关系

以硬杂木龙凤檀的加工剩余物为原料,研究了磷酸活化法的活化温度、磷酸质量分数和浸渍比对龙凤檀活性炭吸附性能的影响,通过N₂吸附-脱附等温线对活性炭的结构进行分析,并根据吸附理论和DFT孔径分布图,拟合计算出活性炭有效孔道所占的孔容积与液相吸附性能(碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率)的构效关系。研究结果表明：在磷酸质量分数60%、磷酸溶液与龙凤檀浸渍比3∶1(mL∶g)、活化温度500℃、活化时间120 min的条件下,磷酸活化法制备的龙凤檀活性炭具有最佳的吸附性能和优异的孔隙结构,碘吸附值为841 mg/g,亚甲基蓝吸附值为270 mg/g,焦糖脱色率为120%,比表面积为1 516 m²/g,总孔容为1.145 cm³/g,均优于软杂木杉木制备得到的活性炭。应用密度泛函理论(DFT),计算出龙凤檀活性炭不同孔径区间对应的孔容积,经过理论分析和拟合计算,发现碘吸附值与孔径在1.0～2.7 nm之间的孔容积、亚甲基蓝吸附值与孔径在1.7～5.0 nm之间的孔容积、焦糖脱色率与孔径在2.7～6.3 nm之间的孔容积有着很好...     

木糖脱色用活性炭的成型工艺

针对木糖脱色用粉状炭环境污染严重、废炭回收困难、再生处理不易等缺点,选择合适的粉状活性炭和黏结剂,研究其成型工艺。通过试验得到木糖脱色用成型活性炭的最佳工艺条件为:m(炭粉)∶m(复合黏结剂)∶m(水)=1∶0.4∶2.5,复合黏结剂中含有A和B两组分,m(A)∶m(B)=1∶4。混合成型后在150℃下干燥,强度在87%以上;温度在80℃左右,对木糖液脱色效果最佳,脱色率为75.36%;常温酸碱浸泡几乎对试样没有破坏,用酸碱煮沸5 min,颗粒表层略微有脱落,但对整体结构没有破坏。成型后活性炭的相关性能为:碘吸附值985mg/g,亚甲基蓝吸附值225 mg/g,焦糖脱色率60%,比表面积1 438.56 m~2/g。吸附饱和后的成型活性炭经酸洗后,再生性能较好。     

脱色用木质颗粒活性炭的制备研究

以木屑为原料,磷酸为活化剂,使用捏合机对木屑磷酸混合料进行预处理,制得了脱色用颗粒活性炭。其性能指标为：亚甲基蓝吸附值155～170mL/g,A法焦糖脱色率100％以上,灰分4％以下,强度95％以上。其孔分布以中孔为主,达到了50％～65％。可用于发酵液等食品和制药行业的脱色精制。研究还着重讨论了制备过程中活性炭的成型机理,认为机械捏合和热处理是提高该颗粒活性炭强度的关键。     

几种活性炭的常规性质及孔隙性质的研究

对原料及活化方法不同的几种粉末状活性炭,测定其灼残渣,ＰＨ值,亚甲基蓝脱色力,焦糖脱色力和碘值等常规性质,以及比表面积,孔径分布孔隙性质。     

高比表面积竹质活性炭的制备与性能研究

以竹子为原料、磷酸为活化剂,在不同条件下制备竹基活性炭,考察浸渍比、活化温度、活化时间、升温速率等因素对竹质活性炭产品吸附性能的影响,得到亚甲基蓝吸附值最高达200 mL/g、焦糖脱色率最高达120%的高吸附性能竹质活性炭。研究结果表明最佳工艺条件为:浸渍比3∶1(g∶g),活化温度400℃,升温速率10℃/m in,活化时间40 m in。对所制得的竹质活性炭产品进行扫描电镜(SEM)分析、N2吸附分析,结果表明所制得活性炭具有较高的BET比表面积(2 103 m2/g)和发达的孔结构。     

磷酸活化稻秆制备中孔活性炭的研究

以稻秆为原料,通过磷酸法活化制备得到了中孔活性炭,并采用氮气吸附、元素分析和扫描电镜对其进行了表征分析。实验结果表明:稻秆制备活性炭的工艺条件为10 g稻秆,浸渍比3∶1(质量比),在140℃下预活化60 min,活化温度450℃,活化时间60 min。在此条件下制备得到的活性炭得率为25%,亚甲基蓝吸附值215 mg/g,碘吸附值835 mg/g,A法焦糖值110%,灰分3.03%,其比表面积为967.7 m2/g,总孔容为1.12 cm3/g,平均孔径为4.6 nm,中孔率可以达到84.8%。     

磷酸法竹质颗粒活性炭的制备研究

以竹屑为原料,采用磷酸法活化,制得了中微孔发达的颗粒活性炭:A法焦糖脱色率70%,亚甲基蓝吸附值210mg/g,碘吸附值1100mg/g以上,丁烷工作容量132g/L,强度95%以上。其孔分布以中微孔为主(Rn<2.6nm),达到了86.3%。适合于液体脱色精制和汽油蒸气的回收之用。对制备过程中捏合温度和时间、捏合过程中有无空气参与反应以及活化温度等工艺对颗粒活性炭性能的影响进行了研究考察,发现捏合过程中空气参与反应有利于造就发达的中微孔结构,活化温度的提高(>500℃)使得孔分布向着微孔方向发展。并通过改进捏合工艺和添加催化剂,使得颗粒活性炭的性能和表观光洁度得到提高。     

CMC粘接法制备柱状成型活性炭

以羧甲基纤维素钠(CMC)为粘接剂制备了柱状成型活性炭,研究了炭化温度、CMC添加量对产物吸附性能、孔结构及强度的影响。结果表明,随着炭化温度的升高,柱状成型活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值均呈现下降趋势;随着CMC添加量的增加,柱状成型活性炭的比表面积、总孔容、微孔容、平均孔径及亚甲基蓝吸附值、碘吸附值及对甲苯的吸附能力均逐渐降低,其强度逐渐增大。CMC粘接法制备柱状成型活性炭的最佳工艺为炭化温度200℃,CMC添加量10%,产物比表面积可达844.9 m2/g,亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为189.2及968.2 mg/g,强度可达99.83%,甲苯的吸附率达65.5%。     

机械力辅助氯化锌活化法制备甘蔗渣活性炭

以甘蔗渣为原料,以氯化锌为活化剂,采用机械力化学方法制备具有较好吸附性能的活性炭,探讨工艺条件对活性炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明:在浸渍比为1∶1、活化温度为660℃、活化时间为120min、球磨时间为15 min的条件下,活性炭样品的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和比表面积分别为1 178.92 mg·g-1、270 mg·g-1和1 541.165 m2·g-1.     

磷酸法制备活性炭工艺研究

以杉木屑为原料,采用磷酸浸渍在高温下对其进行活化,制备活性炭。探讨温度、保温时间、磷酸浓度对活性炭性能的影响。结果表明,随着温度和保温时间的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和苯吸附值总体呈上升的趋势。随着磷酸浓度的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈先降后升的趋势。在较优的实验工艺下,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和吸苯率分别为330.0 mg·g-1、1 015.7 mg·g-1和59.2%。     

微波辐射处理竹节废料制备活性炭研究

研究了以竹节及其炭化料为原料，采用微波辐射氯化锌法和水蒸气法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、活化时间、活化剂浓度及水蒸气流量对活性炭性能的影响。得到了微波辐射竹节废料制备活性炭的最佳工艺条件：水蒸气法的最佳条件为微波功率700W、活化时间7min、水蒸气流量3．1mL／min。用此工艺条件制得的活性炭碘吸附值1012．2mg／g、亚甲基蓝脱色率165mL／g、得率52．3％。该工艺所需活化时间为传统方法的l／45左右，得率为传统方法的2倍左右。氯化锌法的最佳条件为微波功率350w、活化时间5min、氯化锌质量分数40％。用此工艺条件制得的活性炭碘吸附值l088．4mg／g、亚甲基蓝脱色率220mL／g、得率39．2％。该工艺所需活化时间为传统方法的l／36，产品活性炭亚甲基蓝脱色率为国家一级标准的1．83倍(GB／T 12496．10-1999)。     

山杏壳制备活性炭的最佳工艺研究

以山杏壳为原料,用正交试验法,分别采用氯化锌、水蒸气活化法制备杏壳活性炭,并测定吸附能力,优选制备杏壳活性炭的最佳工艺参数,为杏壳活性炭的产业化生产提供技术依据。研究结果表明,以氯化锌为活化剂制备杏壳活性炭的最佳工艺参数为:氯化锌溶液浓度50%,料液比1∶1,活化温度500℃,活化时间90min;水蒸气活化法制备杏壳活性炭的最佳工艺参数为:水蒸气流量5mL/min,活化温度900℃,活化时间120min。在本试验确定的最佳工艺条件下,以氯化锌为活化法制备的活性炭得率为41.83%,碘吸附值为948.06mg/g,亚甲基蓝吸附值为133.42mg/g;以水蒸气活化法制备的杏壳活性炭得率为48.11%,碘吸附值为1001.67mg/g,亚甲基蓝吸附值为153.05mg/g,2种方法制备的杏壳活性炭均具有较强的吸附能力。     

油茶壳制活性炭的研究

以油茶壳为原料，用物理法(水蒸汽为活化剂)制备活性炭。研究了活化温度、活化时间、水蒸汽用量等对活性炭的得率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响。确定了用油茶壳制备活性炭适宜的工艺条件为：活化温度为850℃、活化时间为2．5h，水蒸汽用量为210g。在此工艺条件下所制取的油茶壳活性炭的得率为33．7％。活性炭的碘吸附值968mg／g，亚甲基蓝吸附值180mg／g，比表面积935m^2／g。     

磷酸活化法制备木质活性炭研究

在不同操作条件下制备得到各种活性炭，实验测定了相应的活性炭得率及活性炭的亚甲基蓝脱色力和苯酚吸附值。并分别研究了它们与活化实验的浸渍比、活化时间和活化温度之间的关系。实验结果表明，浸渍比是磷酸活化法制备活性炭的最重要的影响因素。综合考虑活性炭的得率和吸附性能受活化操作参数的影响规律，探讨了磷酸活化法生产木质活性炭的最优操作参数。在实验范围内，选择磷酸活化法生产木质活性炭的浸渍比100％～150％，活化温度500℃左右，活化时间60～90min比较适宜。在相对最优实验条件下制备所得到的活性炭的比表面积达到1536m^2／g，微孔孔容和中孔孔容分别为0．581和0.267cm^3／g。     

磷酸活化法制备纤维素基颗粒活性炭

以微晶纤维素为原料,在不添加黏结剂的条件下,采用磷酸活化法制备纤维素基颗粒活性炭。分析了捏合过程和炭活化工艺对活性炭耐磨强度、吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明,炭活化温度的升高及保温时间的延长有利于颗粒活性炭强度的提高;随着浸渍比值的升高,颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积、微孔容积和中孔容积均呈不断上升的趋势;浸渍比值较小,较细微孔结构发达,浸渍比值较大,较大微孔结构发达。在较佳的工艺条件下:捏合温度150℃,浸渍比值1.25,捏合时间55 min,炭活化温度450℃和保温时间1.0 h,制得颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、强度、比表面积、总孔容积、微孔容积、中孔容积和平均孔径分别为896.6 mg/g、131.3 mg/g、94.69%、1 377.3 m2/g、1.083 cm3/g、0.514 cm3/g、0.569 cm3/g和3.14 nm。     

磷酸活化碱木糖渣制备高吸附性能活性炭

以碱木糖渣为原料,磷酸为活化剂,经预处理后活化,制备高吸附性能活性炭。考察了不同条件对活性炭吸附性能的影响,并结合N2吸附-脱附等温线对其孔结构进行表征。结果表明,当浸渍比为2.0∶1,预处理温度和时间分别为270℃和60 min,活化温度和时间分别为400℃和90 min时,制得的活性炭得率为36.36%,亚甲基蓝吸附值360 mg/g,碘吸附值1 142 mg/g,焦糖脱色率120%,比表面积1 850.6 m2/g,总孔容积1.48 cm3/g,中孔孔容0.81 cm3/g,平均孔径3.2 nm。