木质素制备活性炭的工艺及其吸附性能研究

以造纸黑液木质素为原料,采用化学及物理活化法制备活性炭,并对其吸附性能进行分析。实验结果表明,对于磷酸活化剂而言,制备活性炭并不需要进行二次活化,而对于氯化锌活化剂则需要进行二次活化。磷酸活化剂制备活性炭的最佳条件为活化温度550℃、活化时间2 h、浸渍比2∶1,而氯化锌活化剂最佳活化条件为一次活化温度550℃、活化时间2 h、浸渍比2∶1,二次活化二氧化碳流量80 mL/min、活化时间30 min、活化温度850℃,所得到的活性炭符合木质净水用活性炭一级品的标准。二氧化碳二次活化,降低活性炭的产率,但是增加了活性炭中中孔及大孔的比例。     

一次性筷子制备活性炭的研究

对废弃一次性筷子的综合利用进行了探索性的实验研究,以一次性筷子为原料制备活性炭,采用条件实验比较氯化锌法和磷酸法对一次性筷子活化效果的影响。结果表明,磷酸法制备出的活性炭性能优于另外一种方法。以磷酸为活化剂,研究了浸渍比、活化温度、活化剂浓度、活化时间对活性炭的得率和碘吸附值的影响。实验结果表明,在最佳工艺条件:活化剂浓度50%,活化温度500℃,浸渍比3:1,活化时间60min,浸渍时间12h下,所制得活性炭的碘吸附值为863.10mg/g。     

微波制备龙眼壳活性炭及其对Pb~(2+)的吸附与再生

以龙眼壳为碳源,氢氧化钾为活化剂,微波辐射法制备活性炭,并考察其对二价铅离子的吸附平衡、动力学及再生研究.制备活性炭的最佳条件为:浸渍时间24 h,辐射时间12 min,微波功率720 W和活化剂浓度20%,该条件下活性炭的碘吸附值为1247.4 mg/g,亚甲基蓝吸附值为98.1 m L/g,比表面积为1011.7 m~2/g,总孔容为0.543 cm~3/g,平均孔径为2.146 nm.吸附研究表明:二价铅离子在龙眼壳质活性炭上的吸附行为较好地服从Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,平衡时间为30 min,最大平衡吸附量为71.06 mg/g.活性炭在5次再生回用后仍保持在首次吸附量的83.5%,该活性炭再生能力较好,可进一步降低重金属的处理成本.     

不同活化因素对秸秆活性炭孔结构的影响

以K_2CO_3为活化剂,辣椒秸秆为原料制备活性炭,研究活化温度、活化时间、浸渍比和浸渍时间等影响因子对活性炭孔结构的影响.以比表面积、总孔容及碘吸附值为表征指标,对活性炭孔结构进行分析.结果表明,在给定的取值范围内,随着影响因子值的增加,比表面积和碘吸附值都呈现先升高后降低的趋势.在800℃活化温度、120min活化时间、2∶1浸渍比、24h浸渍时间的最佳条件下,制备的活性炭比表面积和碘吸附值的最大值分别达到1 753.983m~2/g,1 754mg/g,总孔容为0.893cm~3/g,平均孔径2nm,微孔率达84%.     

以石油渣油制备活性炭的研究

以石油渣油为原料采用化学活化法制备活性炭,以亚甲基蓝吸附值为评价活性炭吸附能力指标.首先选择了具有好的活化性能的磷酸为活化剂,进行了最佳制备工艺研究,结果为活化温度550℃、质量比1∶1、活化时间1.5h,最后利用正交实验分析了各因素显著性水平,即活化温度最强、质量比其次、活化时间最弱.     

水解木质素制备药用活性炭的研究

以水解木质素为原料,用化学法(ZnCl2为活化剂)制备药用活性炭。研究活化温度、活化时间、料液比(水解木质素与化学药品活化剂溶液的重量比)等对活性炭的得率、硫酸奎宁吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响;确定了用水解木质素制备药用活性炭适宜的工艺条件:活化温度为550℃,活化时间为2h,料液比为1∶3.5,ZnCl2溶液浓度为46°Be′(60℃)。结果表明,药用活性炭的得率为50.28%;活性炭的硫酸奎宁吸附值≥120mg/g,亚甲基蓝吸附值180mg/g,pH6.5,铁0.01%,氯化物0.05%,硫酸盐0.05%,灰分2.63%,酸溶物0.6%,水溶性锌盐0.003%,硫化物、重金属(以Pb计)、氰化物、未炭化物均为合格。     

磷酸-硫酸活化法制备木屑活性炭工艺

以林业废弃物杨木屑为原料,采用正交试验法探讨以磷酸为主活化剂,浓硫酸为辅助活化剂,在不同工艺条件下制备活性炭,测定其亚甲基蓝脱色力和碘的吸附值,考虑活化因素对活性炭得率和吸附性能的影响,确定最佳工艺参数.试验结果表明:磷酸-硫酸活化法制备木屑活性炭的最佳工艺条件为浸渍比1∶2.5,浸渍浓度60%,活化时间90 min,活化温度550℃.     

微波磷酸法制备玉米芯活性炭

以玉米芯为原料,采用磷酸活化、微波辐照的方法制备活性炭,以碘吸附值为指标考察玉米芯活性炭的吸附性能.在单因素实验的基础上采用响应曲面法考察微波时间,浸渍时间,磷酸体积分数,液料比等因素对玉米芯活性炭吸附性能的影响,确定了最佳工艺参数.结果表明,各因素对碘值的吸附性影响的显著性表现为:微波时间磷酸体积分数浸渍时间液料比,通过响应面法优化的最佳工艺条件为,微波时间8 min,浸渍时间18.79 h,液料比20∶1(m L/g),磷酸体积分数为57.25%,该条件下制备的活性炭的碘值为2 188.09 mg/g.     

黄芪废渣活性炭的制备及其对 Cu2+和Cd2+的吸附特性

以黄芪废渣(AS)为原料,用KOH为活化剂制备黄芪废渣活性炭(ASC)并用于对水溶液中Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附.考察了KOH质量浓度、活化时间、活化温度和浸渍比(活化剂体积(mL):黄芪废渣质量(g))等因素对黄芪废渣活性炭碘吸附值和得率的影响;通过扫描电子显微镜、比表面积测定和X射线衍射等方法对黄芪废渣活性炭进行表征.结果表明,在KOH质量浓度为20%,浸渍比3∶1,温度为600℃,活化炭化时间为80 min时,制备的黄芪废渣活性炭的比表面积为1 519.53 m~2·g~(-1),对重金属离子Cu~(2+)和Cd~(2+)在20℃,pH分别为5.0和6.0时饱和吸附量分别为1.98和1.04 mmol·g~(-1).     

酚醛树脂基球形活性炭的制备及其吸附性能

对球形酚醛树脂制备活性炭的方法进行了优化并探讨了其吸附性能.分别对合成球形酚醛树脂过程中所用原料、转速进行了筛选,优化了由酚醛树脂制备活性炭的炭化和水蒸气活化过程,并考察了活性炭的吸附性能.对吸附性能优异的活性炭进行了氮气吸附-脱附等温线、比表面积及微孔体积的测定.结果表明:苯酚、甲醛和三乙烯四胺为合成球形酚醛树脂的最佳原料,三者的物质的量比为1∶1.13∶0.04.在转速为600 r/min时可获得粒径为0.35~0.50 mm的球形酚醛树脂.酚醛树脂经过600 ℃炭化和800 ℃活化过程制得球形活性炭.活性炭符合IUPAC定义的I型吸附曲线,孔径分布以微孔(0.5~2 nm)为主,比表面积可达1 431.89 m²/g,对DL-β氨基异丁酸和α-淀粉酶的吸附效率分别为63.41%和19.77%.     

微波法污泥活性炭的制备技术研究*

以城市污水处理厂污泥为原料,研究了氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭的工艺条件,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对活性炭碘吸附值和产率的影响。在单因素试验的基础上采用正交试验,得到试验室条件下微波法制备污泥活性炭的最佳工艺条件,即：固液比1g:1.5mL,氢氧化钾浓度0.40mol.L-1,浸渍时间24h,活化时间420s。此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg.g-1,产率为74.09％。     

微波法污泥活性炭的制备技术研究

以城市污水处理厂污泥为原料,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭碘吸附值和产率的影响.在单因素试验的基础上进行正交试验,获得了此工艺制备污泥活性炭的最佳条件,即:固液比1g:1.5m L,氢氧化钾浓度0.40mol·L-1,浸渍时间24h,活化时间420s.此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg·g-1,比表面积为354 m2·g-1,产率为74.09%,吸附性能和产率均优于传统方法制备的污泥活性炭.     

KOH及ZnCl_2活化酒糟基活性炭吸附亚甲基蓝的对比研究

以KOH和ZnCl_2为活化剂,高粱酒酒糟为碳源,采用一步法制备了酒糟基活性炭。通过扫描电镜、X射线衍射、氮气吸附对制备的活性炭进行了表征,并考查了两种不同活性炭对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明不同活化剂活化制备的活性炭主要以无定形碳为主,石墨化程度较低;KOH活化的活性炭具有很高的比表面积,表面疏松多孔,其对水溶液中亚甲基蓝的吸附量可达2139.09 mg/g;相比而言,ZnCl_2活化的活性炭表面孔结构较少,比表面积较低,对亚甲基蓝的吸附量仅为KOH活化的活性炭的12%。然而,KOH对活性炭表面更加严重的刻蚀导致了更低的活性炭产率。因此,针对高粱酒酒糟基活性炭制备采用KOH活化,需要优化其工艺,提高活性炭的产率;用ZnCl_2活化应更加关注活性炭孔结构的构建,增加活性炭的比表面积。     

利用桐籽壳制备活性炭的工艺研究

对以桐籽壳为原料、用氯化锌法制备活性炭的工艺进行了研究,采用正交试验优化了工艺参数.最佳工艺参数为：料液比质量比1∶2.0、氯化锌质量分数为50%、活化时间60 min、活化温度为60 ℃.在此工艺条件下所制备的活性炭,其碘吸附值为986.35 mg/g,亚甲基蓝吸附值为178.23 mg/g,表观密度为0.423 6 g/mL.     

碳酸钾化学活化法制备土霉素菌渣活性炭研究

为了解决制药行业土霉素菌渣处置的难题,该文以土霉素菌渣为原材料,K2CO3为活化剂,采用化学活化法制备土霉素菌渣活性炭.通过电镜扫描和氮气吸附对较佳条件下制备的活性炭特性进行了表征.实验得出制备土霉素菌渣活性炭的较佳工艺条件为:活化温度800℃,活化时间3h,活化比1∶3.该活性炭的苯酚吸附值为215 mg/g,比表面积达1 593.09 m2/g,亚甲基蓝吸附值为117 mg/g.该活性炭孔结构丰富,主要以微孔为主,平均孔径为1.09 nm,微孔孔容为0.54 cm3/g,中孔孔容为0.27 cm3/g.     

甘蔗渣微波制备活性炭吸附剂及其再生研究

以甘蔗渣为原料,氯化锌、磷酸和氢氧化钠为活化剂,微波制备活性炭吸附剂,考察了活化剂浓度、料液比、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.活性炭指标为:亚甲基蓝吸附值136 mL/g,碘的吸附值1 163.7mg/g,A法焦糖脱色率108.9%,优于国家一级品指标.用该活性炭处理酱油模拟废液后再生,其亚甲基蓝吸附值为105mL/g,碘的吸附值为1 186.4mg/g,A法焦糖脱色率为111.5%,仍优于国家一级品指标,并且再生活性炭对酱油废液具有更佳的处理效果.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.     

酚醛树脂基微孔炭的制备及双电层电容特性

以热固性酚醛树脂为原料,采用CO2物理活化法制备双电层电容器,用高比表面积活性炭.由氮气吸附法测定活性炭的比表面积和孔结构,采用循环伏安、交流阻抗和恒电流充放电考察其在3000/KOH水溶液中的电容特性.结果表明,随着活化时间的延长,所得活性炭收率下降,比表面积、总孔孔容和质量比电容则不断增加;具有高比表面积和宽孔径分布的试样APF957质量比电容值最高,电流密度由50 mA/g提高到1000 mA/g时,其放电比电容由211.6 F/g降低到196.5 F/g,容量保持率达到9300/,显示出良好的功率特性.     

活化剂种类对活性炭结构及性能的影响

以石油焦为前驱体,分别以KOH,NaOH,K2CO3和Na2CO3为活化剂通过化学活化制备活性炭,采用振实密度仪和全自动N2吸附仪研究活性剂对活性炭结构的影响,并以制备的活性炭为电极材料,l mol/LEt4NBF4/PC为电解液组装模拟电容器,采用LAND快速采样电池测试仪和电化学工作站考察不同活化剂对活性炭电化学性能的影响.研究结果表明:KOH具有最强的活化能力,其活化制备的活性炭具有较高的微孔含量和发达的孔隙结构,比表面积达2 362m2/g,孔容达到1.263 cm3/g,以其作电极材料,表现出良好的电容行为,质量比容量最高达到128.0 F/g,随着活化剂碱性的降低,活化能力大幅度降低,制备的活性炭比表面积和孔容急剧减小,K2CO3和Na2CO3不适合用作活化石油焦制备活性炭的活化剂.     

草酸钾与碳酸钾活化法制备红麻秆芯活性炭及其性能比较

以红麻秆芯为原料,分别采用草酸钾与碳酸钾为活化剂制备了不同活化剂/原料浸渍比(R)因素下的系列活性炭.通过碘和亚甲基蓝吸附值测试、N2吸附-脱附等温线和FT-IR分析等表征活性炭的性能,探讨了草酸钾活化剂制备活性炭的作用机理.结果显示,草酸钾活化法所制备的红麻秆芯活性炭具有更优异的性能,且浸渍比R对草酸钾活化法所制备的红麻秆芯活性炭的吸附性能和孔结构参数的影响更显著.本研究表明草酸钾是一种潜在的优良化学活化剂.     

混合碱法甘蔗渣基活性炭的制备工艺研究

采用正交试验方法研究影响混合碱法制备甘蔗渣基活性炭性能的4种工艺因素：活化剂配比、料液比、活化温度及活化时间。结果表明,影响甘蔗渣活性炭吸附性能的工艺因素的强弱秩序为：活化时间、活化温度、活化剂配比、料液比;样品的亚甲基蓝吸附值随着活化温度的升高或活化时间的延长而呈先增后降的变化规律。其最佳工艺为：活化剂配比（KOH：NaOH）7．4：1、料液比1．18：1、浸渍时间24h、活化温度923K、活化时间0．42h。经优化工艺制得的甘蔗渣基活性炭样品的亚甲基蓝吸附值为12．7ml／0．1g,为活性炭国家标准（GB／T13803．4—1999）中一级品的1．4倍。