生物质活性炭的制备、应用及再生利用研究进展

综述了生物质活性炭的制备、应用以及再生方法,生物质活性炭因其发达的孔隙结构、高比表面积、理化性质稳定和较强的吸附性能而被广泛应用于化工、储能和催化领域。近年来研究学者在不同的领域对其进行了深入的探讨,不断取得新的进展,大部分研究成果表明,高品质生物质活性炭的低成本、高效制备以及废弃活性炭的再生是限制其工业应用的关键因素。但由于生物质自身具有密度较低、无粘结性等缺点,导致生物质基活性炭的强度较差,因此制备出高强度生物质基活性炭是今后的重点研究方向。     

活性炭用于制作超级电容器电极材料概述

生物质活性炭材料目前尚缺乏科学的处理利用方式。在化工科学界,因其化工产品多孔活性炭具有高比表面积,表面特殊结构、可控孔隙结构与稳定的物理化学性质和优良的导电性而备受关注,且来源广泛、价格低、环境友好,目前已在超级电容器储能材料方面大有作为。简述了生物质活性炭在超级电容储能材料方面的应用,介绍了双电层超容器的基本概念,从活性炭的制备到改良用于储能材料。通过分析总结,明确了活性炭作为新型能源材料的未来发展方向,引发读者对超级电容器未来发展方向的思考。     

一种生物质活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以磷酸为活化剂,将稻壳、柚子皮分别与核桃壳按一定质量比混合,进行热解,制备了高吸附性能的生物质活性炭。研究结果表明:以柚子皮+核桃壳制备的生物质活性炭吸附亚甲基蓝2 h即可达平衡;比商品活性炭具有较优的吸附性能,对亚甲基蓝的吸附值达574.6 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附满足Langmuir等温吸附模型,属于自发进行的良性吸附。研究利用生物质废弃物,将其再利用并制备对染料吸附性能优良的生物质活性炭,可望成为环境友好型活性炭,并为生物质热解产物的资源化利用提供了应用前景。     

一种生物质活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以磷酸为活化剂,将稻壳、柚子皮分别与核桃壳按一定质量比混合,进行热解,制备了高吸附性能的生物质活性炭。研究结果表明:以柚子皮+核桃壳制备的生物质活性炭吸附亚甲基蓝2 h即可达平衡;比商品活性炭具有较优的吸附性能,对亚甲基蓝的吸附值达574.6 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附满足Langmuir等温吸附模型,属于自发进行的良性吸附。研究利用生物质废弃物,将其再利用并制备对染料吸附性能优良的生物质活性炭,可望成为环境友好型活性炭,并为生物质热解产物的资源化利用提供了应用前景。     

酸处理对秸秆基活性炭电化学性能的影响

以生物质秸秆炭化物为基础炭材料,采用无机酸处理;除去其中的硅酸盐组分,制备超级电容器用活性炭.利用扫描电镜及能谱分析和红外吸收光谱表征了反应前后活性炭的结构及组分变化.利用循环伏安方法考察了活性炭处理前后的电化学性能.结果表明:酸处理可溶去炭材料中的无机组分,处理后活性炭中硅含量明显减少;无机组分的除去有利于炭材料形成...     

生物质活性炭的制备及其对印染废水处理效果的研究

以玉米芯纤维浆为原料,在不同磷酸浓度下采用微波法制备了3种生物质活性炭,考察生物质活性炭对印染废水的吸附性能,并研究生物质活性炭的等温吸附、动力学吸附特性。结果表明:玉米芯纤维浆经30 mL 60%磷酸活化,制备的生物质活性炭吸附性能最佳,该活性炭比表面积为250.534 m~2/g,总孔体积为1.914 cm~3/g。生物质活性炭易吸附模拟印染废水中的甲基橙和酸性大红GR,对甲基橙和酸性大红GR的去除率分别为99.64%和98.71%。生物质活性炭的等温吸附更接近Langmuir模型,吸附方式更接近于单分子层吸附,动力学吸附更符合拟二级动力学方程。     

植物生物质构建钠离子电池负极材料研究进展

以废弃植物生物质为基材制备的高值化钠离子电池负极纳米复合碳材料,工艺简单、成本低廉,有望成为传统石墨负极材料的替代品。本文系统梳理了废弃植物生物质应用于钠离子电池负极材料的最新研究现状,具体归纳了木质纤维素类废弃植物生物质(乔木类、秸秆类、干质果壳类)和多糖淀粉类废弃植物生物质(种子类)的生物模板法制备过程,深入阐释了其诸多电化学性能和独特形态结构形成的钠离子存储机理及构效关系,客观探讨了植物生物质基钠离子电池负极材料目前存在的一些问题,简要分析与非植物基钠离子电池负极材料的性能对比优势及未来发展方向,为植物生物质固废物这一大自然中储量巨大的可再生能源的高值化利用提供了新思路和新方法。     

生物质活性炭的利用现状及现实意义

活性炭是一种优良的吸附剂,广泛应用于工业生产和生活领域,如电力、石油、化工、冶金、医药、食品等。随着人们环保意识的增强,活性炭作为一种高效吸附剂,其用量逐年增加,研究开发出了许多替代产品。生物质活性炭以其价格低廉、来源广泛、原料丰富等优点,引起了人们的关注。综述了生物质活性炭的制备方法和应用现状,分析了生物质活性炭的作用机理,探讨了生物质活性炭在环境保护领域的应用前景和现实意义。     

生物质活性炭烟气脱硫脱硝的研究进展

烟气脱硫脱硝技术是燃煤电厂烟气污染物控制的主流技术,其中生物质活性炭烟气脱硫脱硝以其新颖、高效、经济、资源化的特点成为近年来的研究热点。生物质活性炭烟气脱硫技术以吸附脱硫为主;生物质活性炭烟气脱硝技术根据烟气温度窗口划分为低温吸附脱硝（包括NO吸附与NO氧化吸附）、中温NH₃-SCR脱硝技术及高温异相还原脱硝技术。综述了孔隙结构、表面化学性质、表面改性等因素对生物质活性炭脱硫脱硝性能的影响,总结了提高生物质活性炭脱硫脱硝性能的途径与方法。最后指出,生物质活性炭异相还原脱硝反应建立更为通用的动力学模型、NH₃-SCR脱硝技术中生物质活性炭催化剂效率的进一步提升、生物质活性炭脱硫脱硝制备生物缓释肥、生物质活性炭改性与担载催化剂实现多污染物一体化脱除等方向可做深入探索与研究。     

不同生物质发酵残渣及泥煤制备活性炭比较研究

近年来,农林废弃物进行资源再利用越来越受到重视,本研究进行了不同生物质发酵残渣及泥煤制备活性炭的比较。组分分析表明,不同生物质发酵残渣及泥煤的组分存在显著差异。在所制备的活性炭中,以糠醛渣为原料、900℃条件下、KOH作为活化剂制得活性炭具有最大比表面积,其值超过2200 m2/g;吸附脱附等温曲线也表明该条件下制备的活性炭具有发达的微孔结构。未分离蛋白玉米秸秆发酵残渣制备活性炭的比表面积随活化温度的升高而升高。     

氯化锌活化生物质炭制备活性炭及其表征

以生物质炭为原料,采用氯化锌活化制备高比表面积微孔生物质活性炭,研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度与活化时间等条件对生物质活性炭吸附性能的影响,利用氮气吸附脱附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等技术对生物质活性炭表面微观结构、形貌特征及化学结构进行了分析。结果表明,制备生物质活性炭的适宜工艺条件为：浸渍比为3,活化剂质量分数为40%,活化温度为600℃,活化时间为90min。在该条件下制备的生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附值为213mg/g,超过国家水处理用活性炭一级品标准。经测试生物质活性炭的BET比表面积高达631.2m2/g,平均孔径2.23nm,总孔容为0.352cm3/g;孔隙结构发达,孔径分布狭窄,孔形状为排列整齐的蜂窝状结构,含有大量的微孔,84.4%的孔集中在2nm以内;表面存在醇羟基、羰基、醚、酚等含氧官能团。     

生物质活性炭的制备研究进展

文章主要介绍了利用生物质为原料制取活性炭的三种方法—物理活化法,化学活化剂活化法和化学物理活化法,并且分析了三种制备方法的活化机理。目前,利用生物质制备活性炭的研究日趋成熟,有的已投入应用,这种有效的变废为利的方法前途甚广。     

生物质模板剂制备介孔材料研究进展

介孔材料的制备通常采用模板法,所用模板剂多为石油衍生的表面活性剂,属于不可再生资源,这种模板剂的使用不符合可持续发展的理念。生物质模板剂具有原料来源广、毒性低、绿色环保等优点,因此受到了研究人员的广泛关注。本文综述了近年来国内外利用生物质模板剂制备介孔材料的研究进展,阐述了脂肪酸及其衍生物、氨基酸类、糖类、脂类等生物质衍生物作为模板剂应用于介孔材料制备的现状,其中糖类作为模板剂用于介孔材料的制备研究较多,简要介绍了利用不同种类生物质模板剂制备介孔材料的条件以及生物质模板剂的去除方法,得出生物质模板剂制备介孔材料操作简单、模板剂容易去除的结论,同时列表总结了所得介孔材料的结构及性质特点和应用情况,并对该领域的研究方向进行了展望。指出采用低成本的方法提纯生物质模板剂,绿色的方法去除生物质模板剂以及构建生物质模板剂的结构、组成与介孔材料的结构、性质之间的对应关系是未来发展的主要方向。     

储能用生物质基先进碳材料的研究进展

简述了生物质基碳材料的储能机理及常用的制备方法；综述了形貌、类石墨结构、孔道以及表面官能团和杂原子掺杂等影响生物质基碳材料储能性能的规律和机理；最后对储能用生物质基碳材料未来的发展趋势和研究方向进行了展望。     

植物基活性炭的制备及吸附应用研究进展

从植物基活性炭的制备及其吸附应用两个部分对国内外的研究进行了综述。介绍了不同生物质原料对活性炭品质和用途的影响,总结了常用活性炭炭化方法,着重阐述了不同活化方法的优缺点和研究现状,并对不同活性炭改性技术的特点和应用进行了比较。植物基活性炭的应用主要包括对硫化氢等工业废气和甲醛等室内废气的吸附净化,对废水中有机染料、有机药物、小分子有机化合物和重金属的吸附,以及被用于制作超级电容器电极材料等。最后针对目前研究中对植物原料的特点考虑不足、制备过程存在环境污染等问题,指出根据植物前体的性质优化制备方法、开发绿色高效制备技术、提高活性炭回收再利用效率将是今后的主要研究方向。     

活性炭制备技术的最新研究进展

概述了最近几年国内外以不同物质为原料(植物类活性炭、矿物类活性炭、高分子有机物类活性炭)制备活性炭技术的最新研究进展,总结了相关因素在制备活性炭中对活性炭性能的影响.着重介绍了微波技术在活性炭制备中的应用,并对目前活性炭制备技术中亟待解决的问题提出了一些看法.     

生物质炭材料的制备与应用研究进展

生物质具有可再生、污染小、分布与来源广等优势，利用生物质资源制备生物质炭材料具有显著的经济效益。生物质炭材料比表面积大、结构稳定，具有高的含碳量和高的阳离子交换量，已成为当下生物质资源综合利用的重要途径。详细阐述了生物质炭材料的制备、改性及其应用，主要介绍了制备生物质炭材料的制备方法，生物质炭材料的改性途径等。目前生物质炭材料主要应用于土壤修复与改良、废水处理、制备催化剂和用作电极材料等方面，通过对生物质炭材料的有效利用将从一定程度上缓解石化能源危机。     

生物质活性炭的改性方法研究进展

综述了近年来生物质活性炭的制备及改性方法研究进展。根据生物质的种类、活性炭用途等的不同,主要介绍了物理活化法、化学活化法以及物理化学活化法在不同生物质活性炭改性过程中的应用,并对不同活化方法的活化机理以及在实际应用中的优势与不足进行了分析与总结,对该领域未来的发展方向作了展望。     

煤-生物质活性炭的制备研究

以生物质粉末代替部分煤制备出煤-生物质活性炭,并对主要影响因素进行了研究。结果表明,煤与生物质比例3∶7,碱炭比(纯KOH与干燥物料的比例)2.0,活化温度800℃,活化时间30 min,制备的活性炭比表面积(BET)为719.67 m²/g,总孔容0.291 cm³/g,活性炭以微孔为主,其平均孔径为1.835 nm,对亚甲基蓝的最大吸附容量达到731.79 mg/g。     

生物质基活性炭处理含酚废水研究进展

介绍了活性炭吸附酚类物质的动力学和热力学机理,简述了近几年活性炭处理含酚废水的相关实践,并对生物质基活性炭的制备、表面改性,吸附饱和活性炭的再生技术、与其它水处理技术联合使用的情况等进行了归纳。认为对于活性炭处理含酚废水的技术应用,需要在高效生物质基活性炭的制备工艺基础上,探索最佳的吸附处理工艺技术,并与其它废水处理技术相结合,开展进一步的研究。