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%。     

农业废弃物棉秆活性炭的制备及其孔隙结构表征

以新疆棉花秸秆为原料,Zncl_2/Alcl_3为活化剂制备棉秆活性炭,采用正交试验分析得到棉秆活性炭的最佳制备工艺条件为:Zncl_2与Alcl_3比例9:1、Zncl_2/Alcl_3与棉秆比例3:2、浸渍时间16 h、活化温度650℃、保温时间90 min,在此条件下制备的活性炭的收率为23.06%,碘吸附值为708.32 mg/g,BET比表面积518 m~2/g,平均孔径2.96 nm,孔容0.384 cm~3/g;为观察棉秆活性炭的孔径结构,采用SEM对棉秆活性炭的进行了表征,结果表明棉秆活性炭具有形状、大小不一的发达的孔隙结构。     

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。     

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。     

棉秆活性炭制备工艺及其碘吸附性能

为了研究棉秆热解制备活性炭的工艺参数,采用直接热解法与HNO_3、NaOH 2种活化剂活化的方法,制备棉秆基活性炭,并对所制备的活性炭按GB/T 12496.8—1999《木质活性炭试验方法碘吸附值的测定》的方法测定所制得棉秆基活性炭的吸附性。结果表明,当用低温250℃热解棉秆时有较高的得炭率,得炭率达40.57%,但此时制得的棉秆基活性炭的吸附性较差;用HNO_3作为活化剂时,在450℃的条件下热解2 h,制得的活性炭有较高的碘吸附性。研究结果为农林废弃物的转化利用提供了新的途径和方法。     

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.     

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.     

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。     

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。     

棉秆基活性炭的表征及其Cu~(2+)吸附特性

为了研究棉秆基活性炭对水中重金属Cu~(2+)的吸附性,分别采用直接热解法,ZnCl_2、HNO_3、NaOH_3种活化剂活化法制备棉秆基活性炭,对其微观结构、元素构成进行分析,并在实验室条件下配制含Cu~(2+)的混合溶液模拟含Cu~(2+)的废水,用火焰原子吸收仪测定不同工艺条件下制得的棉秆基活性炭对水中Cu~(2+)的吸附性。结果表明,NaOH能定性改性棉秆基活性炭,以NaOH为活化剂在热解温度400℃、热解时间150 min、剂料质量比1.0∶1的条件下制得的棉秆基活性炭有大量的芳环、O—H、COOH等含氧官能团,能很好地去除废水中的重金属Cu~(2+),该条件下制得的棉秆基活性炭的吸附量为8.439 mg/g。该研究为棉秆的有效转化利用、活性炭处理废水中的重金属提供了有效参考。     

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。     

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.     

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.     

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%.     

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。      

污泥基生物质炭的制备及其对水中铜的吸附研究（英文）

以城市污泥为原料,采用热解法制备生物质炭,以水体中Cu~(2+)为吸附目标,探究了活化剂浓度、浸渍比、浸渍时间、炭化温度及炭化时间对污泥基生物质炭制备的影响,并对最佳条件下制备的污泥基生物质炭进行了吸附等温线及吸附动力学分析。结果表明:污泥基生物质炭的最佳制备条件是活化剂浓度为15%,浸渍比为1∶1,浸渍时间为4 h,炭化温度为750℃,炭化时间为40 min。吸附过程符合准二级反应动力学模型,等温吸附曲线遵循Freundlich等温线模型,说明污泥基生物质炭对Cu~(2+)的吸附为多层吸附。     

污泥基生物质炭的制备及其对水中铜的吸附研究

以城市污泥为原料,采用热解法制备生物质炭,以水体中Cu~(2+)为吸附目标,探究了活化剂浓度、浸渍比、浸渍时间、炭化温度及炭化时间对污泥基生物质炭制备的影响,并对最佳条件下制备的污泥基生物质炭进行了吸附等温线及吸附动力学分析。结果表明:污泥基生物质炭的最佳制备条件是活化剂浓度为15%,浸渍比为1∶1,浸渍时间为4 h,炭化温度为750℃,炭化时间为40 min。吸附过程符合准二级反应动力学模型,等温吸附曲线遵循Freundlich等温线模型,说明污泥基生物质炭对Cu~(2+)的吸附为多层吸附。     

糠醛渣炭化学法制备活性炭及其灰分的去除

[目的]探索糠醛渣炭化学法制备活性炭的最佳工艺条件,同时找到有效的灰分去除方法。[方法]以糠醛渣炭为原料,采用磷酸活化的方法制备活性炭,并采用合适的方法去除活性炭的灰分。[结果]通过正交试验确定了磷酸活化的最佳条件为:浸渍比1∶4,活化液质量分数60%,活化温度500℃,活化时间60 min。用12%的氢氟酸溶液除灰分,80℃环境下搅拌12 h(在通风橱中反应),测得的灰分含量为9.53%,亚甲蓝吸附值178.3 mg/g,碘吸附值899.1 mg/g。[结论]糠醛渣炭是制备活性炭的优良原料,用其制备活性炭可解决糠醛渣炭的堆积污染问题,还可避免资源浪费。