甘蔗渣活性炭的制备及其活化剂的回收利用

以甘蔗渣为原料、H3PO4为活化剂制备甘蔗渣活性炭。采用热重分析仪(TGA)研究了甘蔗渣/H3PO4的热解过程,运用正交试验对甘蔗渣活性炭的制备工艺进行了优化,考察了制备过程中回收的活化剂对样品性能的影响规律。研究表明,制备甘蔗渣活性炭的适宜温度为460~770K;优化后的工艺条件为H3PO4体积分数17%、添加剂X含量5%、活化温度773K、活化时间0.33h,在该条件下所制得的活性炭样品的碘吸附值为1040.13mg/g,得率为43.18%;活化剂H3PO4经10次循环回收利用后,样品的碘吸附值为945.84mg/g、得率为45.82%,表明活化剂H3PO4经过多次回收利用仍能制备出性能优良的活性炭。     

甘蔗叶活性炭的制备工艺优化及表征

采用中心复合设计(CCD)方法研究活化剂浓度、活化温度及时间等对甘蔗叶活性炭得率及吸附性能的影响;运用Design Expert软件建立活性炭得率和碘吸附值的预测模型,优化甘蔗叶活性炭的制备工艺;并采用FTIR、SEM和XRD等方法对甘蔗叶及其活性炭的表面官能团、微观形貌和晶体结构进行分析。结果表明,甘蔗叶活性炭最优制备工艺:活化剂浓度为2.50%(质量分数)、活化温度为705℃、活化时间为65min,样品得率和碘吸附值分别为29.33%、987.69 mg/g,与模型预测值误差分别为7.88%、2.68%;甘蔗叶活性炭的孔径范围为735.1nm~7.16μm,微晶层距d(002)为0.3559nm,微晶尺度La、Lc分别为0.3054nm、0.1420nm,表面官能团主要有羧基、酚羟基、醇羟基、胺基等。     

磷酸活化甘蔗叶制备活性炭的工艺研究

采用正交试验方法系统研究了活化剂、添加剂、活化温度、活化时间等因素对磷酸活化甘蔗叶制备活性炭的得率、亚甲基蓝吸附值的影响,并利用SEM对样品进行了表征。结果表明,磷酸活化甘蔗叶制备活性炭的最佳工艺为:将甘蔗叶浸泡于6%添加剂1及1%添加剂2、体积浓度为35%的磷酸溶液中,浸泡12h后,在673K条件下活化40min,所制得的活性炭的微观孔结构排列整齐,活性炭的得率和亚甲基蓝吸附值分别为47.05%、202.50mg/g,其中亚甲基蓝吸附值为国家标准GB/T 13803.2-1999活性炭一级品的1.5倍。     

油菜秸秆基活性炭的制备与应用

以农业废料中的油菜秸秆为原料,利用化学活化的方法制备活性炭。利用活性炭对甲基橙的吸附探讨了料液比、活化剂磷酸浓度、活化时间、活化温度、浸泡时间对活性炭吸附能力的影响,得出了活性炭制备的最佳工艺条件,最佳的工艺条件为料液比1∶3,活化剂浓度60%,活化时间4h,活化温度400℃。     

KOH活化法制备汉麻秆活性炭及其微孔结构的研究

采用生物质材料制备比表面积大、微孔结构发达的活性炭,对于缓解资源紧缺、拓展活性炭在气相吸附和双电层电容器等方面的应用具有重大意义。以汉麻秆为原料、KOH为活化剂制备活性炭,通过正交试验探讨碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭得率和碘吸附值的影响;采用场电镜、孔径分析仪对样品的微孔结构进行分析。结果表明,影响活性炭得率和碘吸附值的最显著因素分别为碱炭比和活化温度,在碱炭比4∶1、活化温度900℃、活化时间为0.5h的条件下,活性炭得率为72%、碘吸附值为2 047mg/g,比表面积为1 924.08m2/g,总孔容为1.01cm3/g,平均孔径为2.1nm;该活性炭的微孔结构发达(微孔率为81.19%),孔径分布较窄,同时存在超微孔和极微孔,且极微孔含量很高。     

混合活化制备稻壳基活性炭研究

以脱硅稻壳灰为原料,采用混合活化法制取活性炭,通过4种单一活化剂物料比的实验,确定了最佳物料比为1∶3;设计了5种混合活化的配比方案,实验结果表明在NaOH&Na2CO3和KOH&K2CO3配比为2.5∶0.5时碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到最优,说明辅助活化剂的加入可有效提高稻壳基活性炭的吸附性能。在总物料比和活化剂混合配比确定的条件下,进行了浸渍液质量分数、活化温度、活化时间3个单因素实验,结果显示,浸渍液质量分数为30%、活化温度为500℃、活化时间为40min时活化效果最佳,其中碘吸附值最高可达1528.76mg/g,可知混合活化对制备稻壳基活性炭有显著作用。     

玉米秸秆磷酸活化制备吸附剂的优化工艺研究

研究了玉米秸秆磷酸活化法制备吸附剂的工艺条件,采用正交试验探讨了料液比、磷酸浓度、硫酸浓度、活化时间、活化温度等因素对吸附剂碘吸附值和产率的影响,得到试验室条件下的最佳工艺条件,即料液比1∶3.0,磷酸浓度40%,硫酸浓度9%,活化时间45min,活化温度350℃。该条件下,制备的吸附剂碘吸附值优于市售的商业活性炭样品。用SEM和XRD表征了玉米秸秆活化前后微观结构的变化;氮气吸附仪对比表面积和孔径进行了分析,结果表明,自制吸附剂具有较规整的中孔和大孔结构,比表面积高于市售活性炭。     

负载羟基磷灰石活性炭的制备及除氟性能

以NH4H2PO4为活化剂,采用物理-化学活化法对玉米秸秆活性炭的制备进行了系统研究;对制备出的活性炭进行羟基磷灰石(HAP)负载,并对负载HAP活性炭的水中氟离子吸附动力学、热力学进行了研究。结果表明,优化工艺条件为浸渍比1∶4、活化温度700℃、活化时间60min;负载HAP活性炭较活性炭比表面积减小约1倍,但除氟能力增加14倍;升高温度有利于吸附的进行,负载HAP活性炭吸附过程更符合Langmuir吸附模型,吸附过程中ΔG<0,ΔH 为20.08kJ/mol,ΔS 为72.14J/(mol·K);吸附过程符合一级动力学模型。     

K_2CO_3活化法制备芋叶柄基活性炭的研究

以废弃的芋叶柄为原料,K2CO3为活化剂,制备芋叶柄基活性炭,考察炭化和活化工艺条件对活性炭吸附性能的影响,采用等温氮吸脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)对样品材料进行了测试。结果表明:若以碘吸附值作为评价指标,最佳工艺条件为K2CO3浓度200g/L、活化温度850℃、活化时间35min,碘值为1930.4mg/g,BET比表面积为633.215m2/g,孔容为0.194cm3/g,孔径为18.45nm。以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳工艺条件为K2CO3浓度175g/L、活化温度875℃、活化时间35min,亚甲基蓝吸附值为298.8mg/g,BET比表面积为604.708m2/g,孔容为0.076cm3/g,孔径为18.533nm。     

槟榔渣制备活性炭

活性炭作为一种无机化工产品,由于具有许多独特的性能,各国需求量日益增大.以槟榔渣为原料,通过活化剂浸泡,高温炭化活化,制备活性炭.根据正交实验得出的最佳工艺条件为:用浓度为30%的ZnCl2溶液以1:4的固液比浸泡槟榔渣,然后在600℃下进行炭化活化.制得的活性炭样品的亚甲蓝吸附值在25mL/0.1g以上,对模拟含铬电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除率在98%以上,吸附平衡时间约为5小时.实验结果说明,这种活性炭吸附处理模拟含铬电镀废水的效果很好,吸附能力较高.氯化锌法活性炭生产值得进一步研究、探讨并推广.