毛发两性活性炭的制备及表征

以毛发作为原料,磷酸为活化剂制备活性炭。采用碘值吸附、亚甲基蓝吸附、比表面积、孔径分布、Bohem滴定法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等手段对所得产品结构特征和性能进行了表征。结果表明,以85%磷酸为活化剂,600℃高温活化1.0 h的条件下所制备出的活性炭得率为26.20%,碘吸附值为767.08 mg/g,亚甲基蓝吸附值为198.00 mg/g,比表面积为338.01 m²/g,总孔容为0.21 cm2/g,总孔容为0.21 cm³/g,平均孔径为2.45 nm。经Bohem滴定法结果表明毛发活性炭表面同时含有酸性官能团和碱性官能团,其总酸度为7.569 mmol/g,总碱度为1.320 mmol/g。说明以毛发为原料可以制备具有一定吸附能力的两性活性炭,这与传统以碳氧官能团为主的活性炭有一定的区别。     

油茶壳残渣制备活性炭的工艺

以油茶壳醇浸取后残渣为原料,以磷酸活化法制备活性炭,考察了浸渍比、磷酸质量分数和活化温度等对活性炭吸附性能及其得率的影响;活性炭的吸附性能由碘吸附值、亚甲基蓝吸附值表征。结果表明,在酸/炭浸渍比为3:1、磷酸质量分数70%、活化温度500℃时,活性炭的吸附性能最佳,其碘、亚甲基蓝吸附值和得率分别为1043.29mg/g、148.5mg/g和38.77%。采用物理吸附仪在77K下测定其N₂吸附脱附等温线,利用BET法和BJH法计算比表面积和孔径分布,其比表面积为1626.45m²/g,平均孔径为4.7nm,总孔容为1.94cm³/g。同时采用FTIR和XRD分析了活性炭的表面官能团和微观结构。     

机械力预处理磷酸法与传统磷酸法制备活性炭

以速生材红麻秆芯为原料,磷酸为活化剂,采用传统磷酸活化法和机械力预处理磷酸活化法制备红麻秆基活性炭。考察了不同活化时间下2种制备方法对红麻秆基活性炭得率和吸附性能的影响,并借助比表面积分析仪、红外光谱仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团特征。结果表明：相比于传统磷酸活化法,机械力作用能使磷酸渗入到原料里层,提高活化效率,使活性炭具有更高的得率、吸附性能、BET比表面积和孔容。在活化时间90 min下,机械力预处理磷酸活化法制得的活性炭得率为50.24%,碘吸附值为1 024 mg/g,亚甲基蓝吸附值为275 mg/g,BET比表面积为1 625.42 m²/g,总孔容为0.762 cm³/g。由孔径分析可知,2种方法制备的活性炭均以微孔为主,并含有一定数量的中孔。由红外光谱分析可知,机械力预处理不会破坏炭化物的基本结构,2种方法制备的活性炭表面均含有—OH、C—O和C＝O等含氧官能团。     

磷酸法玉米秸秆基活性炭的制备及其表征

以成型、烘焙处理后的玉米秸秆为原料,磷酸作为活化剂制备了玉米秸秆基活性炭,并对活性炭样品进行表征。同时以碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率为指标测定其吸附性能,并对制备条件进行优化。实验结果表明：玉米秸秆制备活性炭的最佳工艺条件为浸渍比即m(55%H₃PO₄)∶m(玉米秸秆)为4∶1、活化温度400 ℃、活化时间100 min,此条件下活性炭的得率为47.78%,制得的活性炭具有良好的吸附性能,碘吸附值、亚甲基蓝吸附值及焦糖脱色率分别达到864 mg/g、210 mg/g和100%。活性炭比表面积可达1 105 m²/g,总孔容积为0.745 cm³/g,微孔孔容为0.287 cm³/g,中孔孔容为0.354 cm³/g,孔径分布集中于5 nm以内,约占73.56%,平均孔径为2.697 nm。FT-IR分析显示：在活化过程中磷酸与玉米秸秆发生交联作用,生成的活性炭损失了玉米秸秆的部分官能团。     

氯化锌活化棉纤维制备成型活性炭工艺研究

以棉纤维为原料,采用氯化锌为活化剂,通过自粘结成型法制备成型活性炭,考察锌料比、活化温度和成型压强对活性炭性能的影响。结果表明,其最佳制备条件为:锌料比为1∶1.5,活化温度600℃和成型压强10 MPa。成型活性炭含有丰富的官能团,微观结构以微孔为主,比表面积为1 743 m²/g,平均孔径为2.17 nm,下落强度为59%,碘吸附值为1 838.8 mg/g,亚甲基蓝的吸附值为398 mg/g,达到了国家一级活性炭标准。     

氯化锌活化棉纤维制备成型活性炭工艺研究

以棉纤维为原料,采用氯化锌为活化剂,通过自粘结成型法制备成型活性炭,考察锌料比、活化温度和成型压强对活性炭性能的影响。结果表明,其最佳制备条件为:锌料比为1∶1.5,活化温度600℃和成型压强10 MPa。成型活性炭含有丰富的官能团,微观结构以微孔为主,比表面积为1 743 m~2/g,平均孔径为2.17 nm,下落强度为59%,碘吸附值为1 838.8 mg/g,亚甲基蓝的吸附值为398 mg/g,达到了国家一级活性炭标准。     

微波制备污泥质活性炭吸附剂及其再生研究

以城市污泥为原料,磷酸和氯化锌为活化剂,微波制备活性炭吸附剂,考察了活化剂浓度、浸渍时间、微波功率和辐射时间等对活性炭产率和吸附性能的影响。结果表明,活性炭对亚甲基蓝吸附值为86.2 mL/g,碘的吸附值为806.0 mg/g。用该活性炭处理含铬废水后再生,其亚甲基蓝吸附值为89.4 mL/g,碘的吸附值为795.3 mg/g,并且再生前后活性炭对含铬废水均有较好的处理效果。该方法操作方便,缩短了活性炭的制备和再生时间,再生效果好。     

微波制备柚子皮生物质活性炭及其对偶氮染料的吸附

以柚子皮为原料,氢氧化钾为活化剂,建立一种微波制备柚子皮生物质活性炭吸附剂的方法,同时建立该生物质活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学模型,研究其吸附动力学。结果表明,活化剂浓度为25%,浸渍时间24 h,活化时间3.5 min的工艺条件下,制得的生物质活性炭的比表面积为523.34 m²/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.562/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.56³5.95 mg/g。在此基础上我们将制备的柚子皮活性炭应用于偶氮染料的吸附,以中性红和结晶紫为代表,相应的吸附量分别为239.95 mg/g和456.30 mg/g,吸附率均可达到90%以上,具有实际应用价值。     

石莼基微/中孔复合结构活性炭的制备及性能

以海洋海藻废弃物石莼为原料,通过热解预炭化,KOH活化制备活性炭。以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为吸附性能评价指标,探究了活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明,当KOH与石莼半焦质量比(碱炭比)为3.0∶1.0、活化时间为45 min、活化温度为800℃时,活性炭吸附性能最优,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值最大,分别为1824.19 mg/g、914.98 mg/g。FTIR测试表明,活性炭含有大量羟基等官能团。SEM测试表明,活性炭表面粗糙、存在大量孔结构。活性炭的BET比表面积为2616.3 m2/g,Langmuir比表面积高达4883.5 m2/g,平均孔径为2.73 nm。石莼基活性炭的孔结构为微/中孔复合结构,有作为储能、环保材料的潜质。     

微波制备柚子皮生物质活性炭及其对偶氮染料的吸附

以柚子皮为原料,氢氧化钾为活化剂,建立一种微波制备柚子皮生物质活性炭吸附剂的方法,同时建立该生物质活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学模型,研究其吸附动力学。结果表明,活化剂浓度为25%,浸渍时间24 h,活化时间3.5 min的工艺条件下,制得的生物质活性炭的比表面积为523.34 m~2/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.56~35.95 mg/g。在此基础上我们将制备的柚子皮活性炭应用于偶氮染料的吸附,以中性红和结晶紫为代表,相应的吸附量分别为239.95 mg/g和456.30 mg/g,吸附率均可达到90%以上,具有实际应用价值。