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。     

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。     

酸枣核壳联产制备糠醛及活性炭研究

以酸枣核壳为原料,利用硫酸法制备糠醛,在单因素实验的基础上采用正交试验法研究硫酸浓度、料液比、蒸馏温度、蒸馏时间对糠醛得率的影响。糠醛渣采用微波辐照氯化锌法制备活性炭,通过正交实验法研究氯化锌浓度、浸渍时间、微波功率、辐照时间对活性炭得率、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响。结果显示,制备糠醛的最佳工艺条件为:硫酸浓度2.0 mol/L,料液比1∶5,蒸馏温度150℃,蒸馏时间2.5 h,在该条件下糠醛的产率为3.8%;制备活性炭的最佳制备工艺条件为氯化锌浓度50%、浸渍时间24 h、微波功率700 W、辐射时间7 min。在此条件下,酸枣核壳活性炭的得率为60%,碘吸附值与亚甲基蓝脱色力分别为933.24 mg/g和111.92 m L/g。本研究为酸枣资源的综合加工利用提供了一条新的途径。     

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。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

废菌渣基微/中孔活性炭的制备与结构表征

利用微波与碱液的协同作用脱除废菌渣中的含氮物质,脱氮后的滤渣用于制备活性炭,旨在减少氮氧化物排放,实现废菌渣的清洁化利用。分别以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为目标,采用响应面法（Box-Behnken）得到两种孔径活性炭的定向制备条件。①微孔活性炭：活化时间1h,活化温度425℃,ZnCl₂质量分数20%,浸渍比1：3.85。产品的碘吸附值为884.76mg/g,平均孔径为1.83nm。②中孔活性炭：活化时间2h,活化温度600℃,ZnCl₂质量分数30%,浸渍比1：4。产品的亚甲基蓝吸附值为448.65mg/g,平均孔径为3.15nm。利用扫描电镜、红外光谱等手段对活性炭结构进行表征,发现在活性炭表面形成了大量的表面官能团,包括羧基、羟基、内酯基等。     

文冠果壳渣联产糠醛及高吸附性能活性炭

以文冠果壳为原料,利用硫酸法制备糠醛,在单因素实验的基础上采用正交试验法研究硫酸浓度(A)、料液比(B)、蒸馏温度(C)、蒸馏时间(D)对糠醛得率的影响。糠醛渣采用微波辐照氯化锌法制备活性炭,通过正交试验法研究氯化锌浓度(A)、浸渍时间(B)、微波功率(C)、辐照时间(D)对活性炭得率、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响。结果显示,制备糠醛的最佳工艺条件为:硫酸浓度为2.0 mol/L,料液比为1∶6,反应温度为160℃,反应时间为2 h,在该条件下糠醛的产率为17.2%;制备活性炭的最佳工艺条件为:氯化锌质量分数为40%,浸渍时间为24 h,微波功率为700 W,辐射时间为5 min,在此条件下,文冠果壳木糖渣活性炭的得率为53.35%,碘吸附值与亚甲基蓝脱色力分别达到983.17 mg/g和165.59 m L/g。     

磷酸活化烟草杆制备中孔活性炭的研究

以烟草杆为原料,以磷酸为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了磷酸质量分数、浸渍时间、炭化温度及保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响,在最佳工艺条件(磷酸质量分数30%,浸渍时间48 h,炭化温度750℃,保温时间20 min)下,所制备的活性炭其碘吸附值为889.36 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21.5 mL/(0.1 g),得率为36.90%。同时测定了该活性炭的液氮吸附等温线,并通过BET、H K方程、D A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为中孔型,BET比表面积为892 m2/g,总孔体积为0.467 8 mL/g,微孔占总孔体积的37.06%,中孔占62.85%,大孔占0.07%。最后采用电子探针和透射电镜分析了活性炭的微观结构,其结构与氮吸附测定的结果较为一致。     

氯化锌活化法制备多孔炭陶复合吸附材料

以氯化锌浸渍的木屑为原料,黏土为粘结剂,制备炭陶复合吸附材料。讨论了炭化温度和保温时间对其吸附性能的影响,并对其孔隙结构进行了表征。结果表明,随温度和保温时间的增加,炭陶复合吸附材料的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值呈先上升后下降的趋势;木屑受到活化作用形成活性炭而发生收缩,在活性炭和陶土之间形成空隙,有利于形成孔隙结构发达的炭陶复合吸附材料。在温度500℃、保温时间1 h的较佳工艺条件下,制得炭陶复合吸附材料的比表面积为809.5 m²/g,总孔容积为0.298 cm³/g,中孔容积为0.185 cm³/g,微孔容积为0.113 cm³/g,炭陶的含炭量为60.7%,碘吸附值为680.5 mg/g,亚甲基蓝吸附值为165.0 mg/g。     

基于响应面模型对花生壳基活性炭工艺的优化

为优化木质活性炭制备的工艺条件,以农林废弃物花生壳为原料,磷酸为主活化剂,硫酸为辅助活化剂,利用响应面模型分析磷酸质量分数、浸渍比(活化剂体积与花生壳质量比)、活化时间、活化温度对活性炭性能的影响。结果表明：通过Box-Behnken试验建立的二次多项式数学模型的P值都小于0.000 1,校正决定系数(R²)分别为0.990 2和0.997 8,变异系数(CV) < 10%,试验的可信度和精确度高,回归方程成立。通过二次回归模型得到磷酸-硫酸活化法制备花生壳基活性炭的最佳工艺条件为花生壳粉末1 g,磷酸质量分数57.7%,浸渍比2:1,活化时间117 min,活化温度550 ℃。在最佳工艺条件下,制备的活性炭亚甲基蓝吸附值为147.2 mg/g,碘吸附值1 022.03 mg/g,实际值与预测值接近,重复性好。利用磷酸-硫酸活化法制备的花生壳基活性炭的内部中小孔较发达,具有较强的吸附能力和脱附能力。     

原料复配制备木质素基成型活性炭研究

以碱木质素和杉木屑为原料,磷酸为活化剂,制备碱木质素基成型活性炭,考察了碱木质素质量分数、浸渍比、活化温度、活化时间等对活性炭性能的影响。研究结果表明：碱木质素复配杉木屑（碱木质素质量分数50%）后,复配料的表面润湿性显著提高,瞬时水接触角由133.2°（碱木质素）降低至86.6°（复配料）;热膨胀系数显著降低,膨胀温度区间的热膨胀系数由2 365 μm/（m·℃）（碱木质素）降低至45 μm/（m·℃）（复配料）。在最佳工艺条件即碱木质素质量分数50%、浸渍比1.5：1（纯磷酸与复配料质量比）、活化温度500℃、活化时间90 min下,制备的成型活性炭得率41.76%,碘吸附值1 070 mg/g,亚甲基蓝吸附值255 mg/g,强度90%,比表面积1 646 m²/g,总孔容积为0.795 cm³/g,其中孔径小于5 nm的孔容积占总孔容积的97.2%。     

微波辐射龙眼壳制备活性炭的正交试验研究

以龙眼壳为原料,氯化锌为活化剂,微波制备活性炭,采用正交试验研究了浸渍时间、微波功率、微波辐射时间、活化剂浓度等对活性炭产率和吸附性能的影响。得到了较优制备条件;浸渍时间48h,微波功率720w,辐射时间13min,氯化锌质量分数25％。活性炭的亚甲基蓝吸附值为93mL／g,碘的吸附值为1011．40mg／g,优于国家一级品指标。该方法操作方便,热效率高,大大缩短了活性炭的制备时间。     

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。     

水蒸气活化法制备长柄扁桃壳基介孔活性炭的研究

以沙漠治理树种长柄扁桃的种壳为原料,采用水蒸气活化法制得了介孔发达的活性炭,并研究了炭化温度、活化温度、活化时间、水蒸气用量对活性炭吸附性能及产率的影响。结果表明：在炭化温度600℃、活化温度850℃、活化时间60 min、水蒸气与炭化料的质量比为6：1的最佳工艺条件下,制得活性炭样品的产率为12%,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到1 175和315 mg/g,介孔率为60.9%,比表面积为1 127 m²/g,平均孔径2.6 nm,在吸附平衡时间为24 h时,活性炭对水溶液中头孢氨苄的吸附量高达245 mg/g,优于相同条件下制得的椰壳和核桃壳活性炭的吸附能力。     

山核桃壳活性炭制备及其吸附苯胺特性

采用磷酸法制备山核桃壳活性炭,并以磷酸浓度、活化温度和活化时间为因素,亚甲基蓝脱色力、碘吸附值及得率为指标,进行正交设计优化,从热力学角度研究了山核桃壳活性炭对苯胺的吸附行为. 结果表明,磷酸法制备山核桃壳活性炭的优化工艺条件为：磷酸50%(w),活化温度300℃,活化时间45 min. 在此条件下,活性炭得率为53.21%,碘吸附值为804.36 mg/g,亚甲基蓝脱色力为102 mL/g. 在所研究的条件范围内,活性炭对苯胺的吸附能力随温度升高而增大,酸性条件有利于吸附. 吸附是自发吸热的物理吸附过程,遵循Freundlich吸附等温线.     

磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭

以半纤维素的主要模型物木聚糖为原料,在不添加其他粘结剂的条件下,采用磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭。讨论了浸渍比和炭活化工艺对活性炭吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明:浸渍比的增加,有利于颗粒活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值、强度、总孔容积和中孔容积的提高。随着炭活化温度的升高,颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积呈下降的趋势,强度呈上升趋势。N₂吸附-脱附等温线和孔径分析表明,颗粒活性炭具有发达的微孔结构,炭活化温度的升高不利于孔隙结构的发达。     

大型海藻细基江蓠制备活性炭的研究

以大型海藻细基江蓠为原料制备活性炭,通过正交实验考察了浸渍比（磷酸与细基江蓠粉的质量比,下同）、漫渍时间、活化温度和活化时间对活性炭制备的影响,同时采用红外光谱对活性炭产品的表面官能团进行了分析。确定最佳工艺条件为：浸渍比1：1、浸渍时间9h、活化温度400℃、活化时间50min,在此条件下,活性炭的碘吸附值为1049．75mg·g-1、亚甲基蓝脱色力为123mI。·g-1、得率为37．7％。红外光谱分析表明,活性炭表面存在多种官能团。