【正文】
活化溫度為850℃、水蒸氣用量為210g的條件下制得的活性炭的得率為 %、碘吸附值為968mg楊坤彬等[17] 以600℃炭化2h的椰子殼炭化料為原料、CO2為活 化氣體,在CO2流量為600mLg cm3與物理活化法相比,化學(xué)活化法的工藝特點(diǎn)是:操作簡單、活化溫度低、時(shí)間短、能耗低。謝應(yīng)波等[21]以瀝青焦粉末為原料,以氫氧化鉀、氫氧化鈉為活化劑,將瀝青焦粉末分別與不同質(zhì)量活化劑研磨干混,在鎳反應(yīng)器中活化1h,升溫速率為 5℃g1;而以氫氧化鈉為活化劑所制樣品的BET比表面積和孔容分別只有1098m2氯化鋅活化法使用的原料有限,要求含氧量不低于25%、含氫量不低于5%。在此工藝條件下,%、g,用于處理印染廢水時(shí),%?;瘜W(xué)物理活化法所制備活性炭的表面具有特殊官能團(tuán)、高比表面積和大量中孔,且具有提高吸附大分子的能力和選擇性吸附能力[13,15,26]。g碘吸附值為1073.2mg而且對(duì)制造新工藝的研究與活性炭微孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)基團(tuán)的關(guān)系研究,做到了品種的專用化和多樣化。磷酸的低消耗不僅大大降低生產(chǎn)成本,最主要保護(hù)了環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)?;罨皩?duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)难趸幚?可以提高活性炭的吸附性能和產(chǎn)率[30~31]。g1,苯酚吸附值250mg例如,國內(nèi)專利以采用鈣催化物理活化法,CH2O反應(yīng)活化能從185 kJg1的超級(jí)活性炭,有代表性的過渡金屬化合物有Fe(NO3)Fe(OH)FePOFeBrFe2O3等。g1,孔徑為1~10 nm,并集中在2 nm的窄孔徑分布的活性炭材料。g1的超級(jí)活性炭。因此,進(jìn)一步研究如何更有效地利用活性炭顯得尤為重要。城市里對(duì)天然氣的用量隨時(shí)間變化,從而提出天然氣管網(wǎng)的調(diào)峰問題,采用填充高比表面積活性炭的吸附罐調(diào)峰,可實(shí)現(xiàn)下游調(diào)峰,并且大大降低調(diào)峰的投資成本。過濾薄板中的活性炭含量可以根據(jù)使用目的達(dá)到15%~80%,厚度可以達(dá)到2~20mm。將普通活性炭放入以碳酸鈉為主(含Na2CO3 9% )的復(fù)合溶液中制成的改性活性炭對(duì)H2S的吸附具有良好的選擇性。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì), 2006年我國汽油生產(chǎn)量達(dá)到50106t如此巨量的汽油在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中,每年排到大氣中的油氣可達(dá)幾萬噸。從保護(hù)地球環(huán)境、資源循環(huán)利用的觀點(diǎn)出發(fā),今后對(duì)利用包括活性炭在內(nèi)的整套回收系統(tǒng)的需求將越來越大。以活性炭吸附分離空氣的研究早已有報(bào)道,但實(shí)際應(yīng)用較難。資料顯示,美國環(huán)保署(USEPA)的飲用水標(biāo)準(zhǔn)的64項(xiàng)有機(jī)污染物指標(biāo)中,有51項(xiàng)將顆?;钚蕴?GAC)列為最有效技術(shù)[42]。該產(chǎn)品通過催化活化技術(shù)制備,是微孔發(fā)達(dá)、強(qiáng)度高的高檔貴金屬回收用活性炭,具有堆積密度高,吸/脫附速度快等特點(diǎn)。所以,很多情況下,活性炭是理想的催化劑,特別是氧化還原反應(yīng)中更是如此。4. 臨床醫(yī)療應(yīng)用(1)口服緊急解毒藥用活性炭活性炭作為口服緊急解毒藥的應(yīng)用研究取得了重要進(jìn)展。在俄羅斯,已經(jīng)允許給兒童服用活性炭用于腹瀉、中毒等的臨床治療。活性炭應(yīng)用的其他領(lǐng)域是指活性炭的一些特殊應(yīng)用,它的開發(fā)可能給人們的生活帶來意想不到的結(jié)果。(3)用于溫度控制,可制吸附恒溫器和制取超低溫。因此,從環(huán)保角度和處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)方面考慮,對(duì)吸附后的“飽和炭”進(jìn)行“再生”具有重要意義。我國目前有中小型活性炭生產(chǎn)企業(yè)1000余家,活性炭產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的三分之一,已成為世界上最大的活性炭生產(chǎn)國, 2007年生產(chǎn)量達(dá)到35萬噸,出口量25萬噸。而我國的氯化鋅消耗平均為每噸活性炭300 kg,鹽酸消耗為每噸活性炭500 kg。21世紀(jì)中國的活性炭行業(yè)仍然具有廣闊的發(fā)展前景。利用特殊的廢棄物制備活性炭以發(fā)現(xiàn)特殊的吸附機(jī)能、尋找廉價(jià)黏接劑等也是重要的研究方向。本文利用核桃殼制備生物質(zhì)活性炭。2 實(shí)驗(yàn)部分本研究所用通用試劑及儀器見表21,表22。L3 molL1的磷酸溶液15ml加入到坩堝中攪拌,使核桃殼完全浸潤,蓋上坩堝蓋,常溫下活化16h后,將其轉(zhuǎn)移到電熱鼓風(fēng)干燥箱中,在120oC條件下干燥8h后,轉(zhuǎn)至馬弗爐中,在400oC下活化60min后冷卻,密封保存待用.稱取10g核桃殼碎片5份分別放入5個(gè)坩堝中,用移液管分別移取4 mol (精確至1mg),置于干燥的250ml燒杯中,用滴定管加入適量的亞甲基藍(lán)溶液,待活性炭試樣全部潤濕,并搖蕩幾下觀察溶液的顏色變化。)也可轉(zhuǎn)化成以mg,炭化后1000~1250cm1之間有吸收峰,由文獻(xiàn)可知,此處的吸收峰是含磷官能團(tuán)產(chǎn)生的;1500~1600cm1與芳環(huán)中C=C的伸縮振動(dòng)有關(guān);1800cm1是C=O的振動(dòng)產(chǎn)生[52];28003000cm1為脂肪族中CH的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生;3250~3450cm1為磷酸中OH的伸縮振動(dòng)產(chǎn)生[53]。,隨著磷酸濃度的提高,活性炭產(chǎn)品的中孔和微孔數(shù)量也在增加,但當(dāng)磷酸濃度達(dá)到 5 mol并且,磷酸在高溫下可以發(fā)生下列反應(yīng):H3PO4→ H4P2O7→ Hn+2PnO3n+1H4P2O7→ HPO3→(HPO3)n4H3PO3→3H3PO4+ PH3其中,磷酸自身在高溫下反應(yīng)生成的 H3PO3是良好的阻燃劑,可以保持材料原有的結(jié)構(gòu),可以在一定程度上避免活性炭體的過度灼蝕。出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因在于:隨著活化時(shí)間的延長,原料不斷進(jìn)行活化,60 min 時(shí)活化已經(jīng)基本完成。g1遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了優(yōu)級(jí)品的120 mg 錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。Langmuir吸附等溫線模型:Langmuir吸附模型描述了非均相表面吸附過程,假定所有的吸附位點(diǎn)與被吸附物的親和力相同,每個(gè)吸附位點(diǎn)的吸附反應(yīng)對(duì)彼此沒有影響。錯(cuò)誤!未找到引用源?!絼┌腼柡蜁r(shí),溶液濃度的倒數(shù), Lmin1的速率震蕩,吸附3h后測其吸光度,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線公式計(jì)算出吸附之后溶液中剩余的甲基橙的濃度,并作出梯度曲線算出去除率。 L1的染料50mL,、 g最佳條件下制備的活性炭,在設(shè)定溫度為二十四攝氏度的恒溫磁力攪拌器上以震蕩,吸附3h后測其吸光度,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線公式計(jì)算出吸附之后溶液中剩余的甲基橙的濃度,并作出梯度曲線算出去除率;通過改變吸附劑加入量,研究核桃殼活性炭對(duì)甲基橙吸附效果影響,結(jié)果如表4圖42所示。min1的速率震蕩,從開始震蕩開始計(jì)時(shí)每隔30min取一次樣并測其吸光度,直到取夠6次樣為止。L1,200 mgL600 mg圖44核桃殼活性炭對(duì)甲基橙吸附等溫線,,隨著溶液中甲基橙濃度的增加,吸附劑對(duì)甲基橙的吸附能力也隨著增大,當(dāng)甲基橙濃度達(dá)到500 mg圖45核桃殼活性炭吸附甲基橙Langmuir擬合圖(M活性炭=,c甲基橙=500 mg對(duì)甲基橙吸附實(shí)驗(yàn)表明,核桃殼活性炭吸附水中甲基橙最佳條件為:甲基橙濃度為500mg總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得到如下結(jié)論::磷酸濃度為 5 mol3. 對(duì)甲基橙吸附實(shí)驗(yàn)表明,核桃殼活性炭吸附水中甲基橙最佳條件為:甲基橙濃度為500 mg Biodegradation, 59(4), 2007: 257272.[50] 張婷婷,張愛麗, 26(2), 2006: 107110[51] Y. TAO, C. Y. WU. Removal ofmethanol from pulp and papermills using bined activated carbon adsorption and photocatalytic regeneration. Chemosphere, 65(1), 2006: 3542[52] J. Yang, K. Q. Qiu. Preparation of activated carbon from walnut shells via vacuum chemical activation and their application for methylene blue Enginering Journal, 165, 2010: 209217[53] S. K. Cafer. BET, TG–DTG, FTIR, SEM, iodine number analysis and preparation of activate activated carbon from acorn shell by chemical activation with ZnCl2. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 95, 2012: 21–24 致謝本文是在張思敬老師全力細(xì)心的指導(dǎo)下完成的,從選題到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及論文的撰寫等方面都得到了導(dǎo)師的關(guān)心和指導(dǎo),在此表示深深的敬意,并對(duì)導(dǎo)師的辛勤付出表示由衷的感謝。第 26 頁