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    几种不ku体育同植物基活性炭的制备与特性研究添加时间:2022-11-30

      活性炭作为世界范围内应用最广泛多孔材料之一,其优良物化性能被广泛应 用于 环保、化工、食品、医药行业,并且多采用煤炭、果壳、木材作为生产來源, 为了实 现扩大原料范闱和清洁生产,目前人们更倾向于选择可再生的植物基废料, 为了定向改 造活性炭的物化性质,以获得特定类型的沾性炭,人们更多地在活化 过程做改变或者 对活性炭进行二次改造,从植物原材料本身的性质与活性炭定向 改变的关系研究仍旧 较少,并且不同原料本身的性质对制得的活性炭孔径结构的 影响以及各性能指标的影 响的研究仍旧不充分;同时由于传统制备活性炭方法如 化学活化和物理活化法制备活性 炭仍面临设备腐蚀,污染环境,本钱高等问题,对 于活性炭制备方法的创新也仍是研究 热点。基于以上问题,实验选取儿种目前生 产和研究最常用原料:草本类植物(竹笋皮, 玉米芯,米糠,空心莲子草等草本类植 物废料和木本类植物(杨木屑和果壳)以及普通

      水果皮类,采用 KOH 活化法,以最 佳制备条件:碱炭比为 3:1,活化温度为 750°C 下保 温 lh,比拟不同植物源活性炭 性质功能的差异。

      发现(1)研究发现草本植基活性炭得率不一定小于木本植物基活性炭(2)木 质素含

      量高的植物基活性炭不一定微孔率更高,碘吸附值更大,本文选取的竹笋 壳的碘吸附值

      离丁•木屑(3)对碘吸附值在 1500mg/g 以上的全部活性炭进行比表 面积测定,发现竹

      笋壳比外表积最大,高于木屑与果壳。选取两种草本原料:空心 莲子草、竹笋壳,三种 木质原料(木质素由低到高):铁树叶、杨木屑、南酸枣核壳 进一步分析,ku体育探究不同种

      类木质原料的组成成分对活性炭形成的孔径结构和吸附 性能的影响,研究结果显示(1) 得率也受到灰分的影响(2)木质素含量最低和最高 均不能获得比外表枳很高、性能很好 的活性炭(3)并且较高含最的综纤维素也对 高比表而积有看重耍奉献 O

      化学活化法步骤复杂,污染环境,本钱高。为了探究植物原材质多孔性是否在 无 需外源活化剂情况下亦能得到性能优良的活性炭,选取常用的水生植物废料菱 角壳,采 用无氧气氛自活化法“一步〞制得活性炭,并通过正交试验对制备工艺进 行优化,对

      于最正确条件下制备的活性炭,采用热重分析其热解过程,利用 N2 吸脱 附实验、X

      射线晶体衍射、傅利叶红外光谱、扫描电镜,对最正确工艺制备出的活 性炭的结构和 性能进行表征。

      研究结果:⑴以菱角壳为原料,最正确制备条件为温度 800°C 下炭/活化 2 小时,

      得到的活性炭吸附性能和得率均较好,此条件下制备的沾性炭为微孔型活性炭, 比外

      表积为 1254. 46m2/g,总孔容为 0. 69cm3/g.微孔率为 69. 4%,孔隙度丰富,炭 结构稳定 性较好,活性炭外表检测不到官能团,说明吸附过程为物理吸附。〔2〕苯 酚吸附值可 到达 355. 8mg/g,苯酚浓度越高,吸附量越大;活性炭量越大,苯酚去 除率升高,但吸 附量下降;低浓度高浓度下均可在 15min 左右到达吸附平衡,且苯 酚吸附过程符合 Langmuir 等温线模型,说明吸附过程为单分子层吸附。

      说明在此种方法的制备条件下菱角壳是制备活性炭的一种优良原料。⑶该 活性炭

      碘吸附值为 1531. 5mg/g,亚甲皋蓝吸附值为 165mg/g,均高于我国木质净 水用活性炭二

      级品质量标准,可知由此方法制备的菱角壳活性炭在实际生产中具 有一定的应用价 值。

      总的來说,木质素含量并不决定对应活性炭的得率、比外表积、吸附能力, 一定 中孔率可大幅提升比外表积,灰分对活性炭得率影响较大;以菱角壳为原料, 通过门 活化法可制得结构功能俱佳的活性炭,说明不添加活化剂亦可制得优良活 性炭。

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