稻壳基活性炭的制备及其孔隙结构分析

本文采用常规加热法制备稻壳基活性炭,利用正交实验方法,探讨了分别以氢氧化钾、碳酸钾为活化剂时活性炭的最佳制备方案.通过扫描电子显微镜观察所得活性炭的表面形貌,利用热分析仪对稻壳原料进行了热力学分析,利用分光光度计测定活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值.结果表明,采用氢氧化钾为活化剂得到的活性炭,孔洞多为小孔,其亚甲基蓝最...     

干法制备高中孔率生物质成型活性炭

以锯末为原料,氯化锌为活化剂,不添加黏结剂,采用干法混合后直接成型活化制备高中孔率生物质成型活性炭。为考察这种工艺的可行性,通过单因素实验,以亚甲基蓝吸附值为评价指标,考察了盐料比、活化温度、活化时间与成型密度对生物质成型活性炭吸附性能的影响,得出较优工艺条件为:盐料比1.0:1,活化温度950℃,活化时间为60 min,成型密度为1.4 g·cm~(-3)。在此工艺条件下制备得到的生物质成型活性炭,其亚甲基蓝吸附值为387 mg·g~(-1),BET比表面积为2104 m~2·g~(-1),平均孔径为3.11 nm,总孔容为1.63 cm~3·g~(-1),中孔孔容为1.17cm~3·g~(-1),中孔率高达71.8%,初步证明了干法制备高中孔率生物质成型活性炭工艺的可行性。     

微波加热化学活化法制备活性炭的优化工艺研究

研究了微波加热条件下碳酸钾活化制备活性炭的工艺流程。以碳酸钾为活化剂,微波为热源,采用正交试验,研究了浸渍时间、活化剂浓度、微波功率、微波加热时间对活性炭产品性能碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、得率的影响规律,得到了最佳工艺条件,即微波功率600 W、微波加热时间6 min、碳酸钾浓度0.20 g/mL、浸渍时间24 h。制得活性炭的碘吸附值可达1189.68 mg/g、亚甲基蓝吸附值190 mL/g、得率29.48%,在该工艺条件下,制备的活性炭试样比表面积为1186.10 m²/g,总孔容积0.624 cm³/g,微孔容积0.407 cm³/g,吸附性能较国家标准有所提高。     

氢氧化钾活化烟杆制造活性炭及表征

以烟杆为原料,氢氧化钾为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了对活性炭得率和吸附性能的影响的主要因素,得到了最佳工艺条件,所制活性炭碘吸附值为1198.27 mg/g,亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的3倍。还测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过H-K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构,其结果与电子探针和透射电镜分析的活性炭微观结构相一致。     

超(亚)临界水处理白酒糟制备活性炭

以白酒糟为原料,采用超(亚)临界水处理法来制备多孔碳材料,通过考察温度、压力、停留时间对活性炭性能的影响,探讨技术的可行性。结果表明,超(亚)临界水活化法可用来制备活性炭,在超临界状态(450℃,25 Mpa,10 min)下可制得活性炭,其对碘的吸附值为624 mg·g~(-1),对亚甲基蓝的吸附值为118 mg·g~(-1)。利用所制备的活性炭对模拟印染废水进行吸附性能研究,结果表明其可用来作为吸附染料废水的吸附剂,对甲基橙的吸附率随着pH的升高而降低,随活性炭用量增加而升高。吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附动力学可通过准二级动力学模型描述,吸附过程主要由化学吸附控制。     

K_2CO_3活化空心莲子草制备活性炭及表征

以入侵生物空心莲子草为原料,以K_2CO_3为活化剂,经一步共混活化法制备活性炭。研究了K_2CO_3与空心莲子草质量比、活化温度及活化时间对活性炭得率及吸附性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)对不同温度下得到的活性炭进行了表面形貌观察。实验结果表明,K_2CO_3活化空心莲子草的最佳活化条件为:质量比为1.5,活化温度及时间分别为800℃,3.0h,此时活性炭得率为13.79%,其碘吸附值及亚甲基蓝吸附值分别为1477mg·g~(-1)和384mg·g~(-1)。当氮气流量在20~100ml·min-1范围内变化时,K_2CO_3的回收率相差不大,且其回收率均能达到80%以上。SEM结果表明活化温度对活性炭孔结构具有明显影响。     

脱油沥青基活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附性能研究

以脱油沥青为原料,采用氢氧化钾活化法制备了比表面积高达3245m~2/g的活性炭。样品的表征利用X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM),利用样品活性炭对亚甲基蓝的吸附研究其吸附性能。结果表明:焙烧温度为800℃、氢氧化钾与脱油沥青的质量比为5:1条件下制备出的活性炭样品,有更丰富的中孔结构。脱油沥青基活性炭亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型;提高活化温度,活性炭对亚甲基蓝吸附容量可明显提高,最大吸附容量Q_m可高达518.1 mg/g。     

KOH活化芒果核制备活性炭及其吸附性能研究

以芒果核为原料,氢氧化钾溶液为活化剂制备芒果核基活性炭。结果表明,芒果核基活性炭的最佳制备工艺条件为:活化剂氢氧化钾溶液浓度2 mol/L,活化时间80 min、活化温度600℃、碳化温度350℃,在此工艺条件下制备的芒果核活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为1 489.26和193.71 mg/g。芒果核活性炭吸附剂对重金属Cd~(2+)和Cu~(2+)具有一定的吸附能力,其饱和吸附量分别为26.15和38.25 mg/g。采用扫描电镜对产品的表面形态进行分析,发现其具有丰富的不规则孔隙结构。     

煤重质组制备活性炭对亚甲基蓝和苯酚的吸附性能及机理研究

以童亭煤重质组族组分为原料,KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了碱炭比对活性炭孔结构及其吸附亚甲基蓝和苯酚性能的影响。结果表明,活性炭AC-4有最大的比表面积(3 752 m²/g),对2 000 mg/L的亚甲基蓝溶液吸附量达到最大,为1 996.74 mg/g,吸附率高达99.84%;而活性炭AC-2对120 mg/L的苯酚溶液吸附量达到最大,为107.08 mg/g,吸附率高达89.23%。活性炭对亚甲基蓝和苯酚有不同的吸附机制,对亚甲基蓝的吸附以孔隙填充为主,而对苯酚的吸附则以π-π相互作用为主。     

银叶树果壳制备活性炭及其性能研究

以氯化锌作为活化剂制备银叶树果壳活性炭,分别考察了活化温度、活化剂浓度、料液比、活化时间对活性炭产品亚甲基蓝脱色率的影响。通过正交试验优化,得出在最佳制备工艺为,温度400℃,ZnCl_2浓度500 g/L,料液比1∶3(g/m L),活化时间60 min,所得成品亚甲基蓝脱色率达到97.06%,碘吸附值达到1 018.85 mg/g,苯酚吸附值达到802.66 mg/g,脱色、吸附性能优良,符合商品活性炭标准。     

酚醛树脂基微孔活性炭的制备及表征

以酚醛树脂为原料,氢氧化钾为活化剂,采用炭化活化一步法工艺制备酚醛树脂基活性炭.采用TG-DTA、FTIR、N2-BET等表征手段对炭化活化过程、表面官能团、比表面积和孔结构进行了测试和分析.结果表明:碱脂比为2:1,活化温度为750℃,活化时间为60 min工艺条件下制备的酚醛树脂基活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附值分别为186 mL·g-1和1 417.96 mg·g-1;所制备的活性炭以微孔为主,其比表面积为1 667 m2·g-1,孔容1.182 cm3·g-1.平均孔径1.835 nm.     

光合竹制备活性炭吸附剂的工艺探讨

以光合竹为原料,研究了其制备活性炭的工艺条件,考察了活化剂浓度、固液比、活化时间以及活化温度等因素对活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响。实验结果表明,用化学法制备光合竹活性炭的最佳工艺参数为:以Zn Cl2为活化剂,Zn Cl2浓度为5 mol/L,活化剂浸渍时间为2 h,固液比为1∶4,活化时间为60 min,活化温度为500℃。在此工艺条件下所制备活性炭得率为48.8%,亚甲基蓝吸附值为197.14 mg/g,碘吸附值为1 034.30 mg/g,样品质量指标接近净化用活性炭标准。     

物理-化学耦合活化法制煤基活性炭

以神府3#煤为原料,氢氧化钾为化学活化剂,水蒸气为物理活化剂,探讨了物理-化学耦合活化法制备煤基活性炭的工艺条件和耦合活化机理,考察了氢氧化钾与煤的浸渍比、活化温度及总活化时间对活性炭性能的影响.结果表明,当活化温度为700 ℃,碱渍比为0.5,活化时间为60 min时,活性炭的性能较好,碘吸附值为837 mg/g,亚甲基蓝吸附值为409 mg/g, BET比表面积943 m2/g,总孔容积达0.31 cm3/g,煤副产氢气约58 mmol/g.     

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。     

氮掺杂微孔活性炭制备及其超级电容性能

以土豆为碳源,乙二胺为氮源,氢氧化钾为活化剂制备具有微孔结构高比表面积氮掺杂活性炭。通过N_2物理吸附、扫描电镜、透射电镜、拉曼光谱和元素分析研究活性炭比表面积、孔结构、形貌及元素组成,并测试其电化学性能。结果表明,当碱碳质量比为5∶1时(NC600-800-5),活性炭材料比表面积最高2 440 m~2·g~(-1)、孔容最大1.07 cm~3·g~(-1)、孔径最大0.82 nm和1.80 nm。电流密度1 A·g~(-1)时比电容可达370 F·g~(-1),经3 000次循环充放电后,比电容保持率为95.2%。     

毛豆荚活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附研究

采用毛豆荚为生物质来源,氢氧化钾为活化剂制备活性炭吸附剂,通过扫描电镜、比表面积测定、傅里叶红外光谱和X射线衍射等对样品进行表征。采用批量实验研究了吸附剂对亚甲基蓝吸附的影响因素(p H和吸附时间)、吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学等。结果表明,毛豆荚活性炭具有发达的孔隙结构,比表面积为631.6 m2/g;毛豆荚活性炭对亚甲基蓝有极高的吸附容量,最大吸附量达到1 050 mg/g。毛豆荚活性炭吸附亚甲基蓝的过程符合准2级动力学模型和Langmuir等温线模型,吸附速率主要受颗粒内扩散控制,吸附过程自发进行,属于吸热反应。毛豆荚生物材料制备吸附剂在印染废水处理具备良好应用前景和应用价值。     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。     

以稻壳为原料制备活性炭研究

本文以稻壳为原料制备粉末活性炭，对其进行了亚甲基蓝吸附值和碘吸附值的测试。采用NaOH为活化剂制备稻壳活性炭，考察了炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间以及碱浓度对制备活性炭的影响。研究表明：稻壳制备活性炭的最佳工艺条件为：稻壳在700℃的条件下炭化5h，与2．5mol／L的NaOH溶液混合，采用先低温（400℃）预处理再高温（700℃）活化1.5h，制备的稻壳活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为250mg／g和726mg／g。     

兰炭粉粒度对活性炭性能的影响

以不同粒度的兰炭粉为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭,研究了兰炭粉粒度对活性炭的收率、碘和亚甲基蓝吸附值、比表面积和孔结构的影响。结果表明:在相同的工艺条件下,随着原料粒度的增加,所制备活性炭的收率、碘和亚甲基蓝吸附值、比表面积、中孔率均呈现出先增加后下降的趋势。当原料粒度为0.85~1.00 mm时,活性炭的性能最好,其收率为62%,碘和亚甲基蓝吸附值分别为863.6 mg/g、264.6 mg/g,比表面积为818.52 m~2/g,中孔率为81.4%,活性炭具有多级孔的特征,但以中孔为主。     

狼毒根活性炭的制备及性能表征

以青海草原危害性植物瑞香狼毒根为原料、磷酸为活化剂,采用正交试验法制备高效活性炭吸附剂,考察了固液比、磷酸浓度、活化温度和活化时间4个因素对活性炭产率及吸附性能的影响。采用氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对活性炭的孔结构、表面结构及表面官能团特征进行了分析和表征。结果表明:狼毒根灰分含量低(质量分数仅2.95%),是高质量的活性炭原材料;当磷酸浓度为50%(wt),活化温度为400℃,浸渍比为[m(原料):m(磷酸溶液)]=1:4,活化时间为60 min时,制得的活性炭的BET比表面积为1370 m2·g-1,平均孔径3.18 nm,碘吸附值为1067 mg·g-1,亚甲基蓝吸附值为375 mg·g-1,产率高达57.41%。