海洋大型藻类基质碳复合材料制备及电化学性能研究

类化合物对微生物有毒并抑制 固氮。它们对水质有不利影响 ， 馏水 中制备苯酚储备溶液。将储备溶液适当稀释并用于吸附实
对水生生物有害 。为了减少有害酚类化合物的环境负荷 ，必须 验 。使 用紫 外 一可 见 分光 光 度计 在 ｍａｘ＝ ２７０ｎｍ下 测定 苯 酚
注 意 通过 消 除 这 些 有 毒物 质 的排 放 或 使 排 放 物 的危 害较 小 来 的 浓 度 。在 进 行 测 量 之 前 ，将 溶 液稀 释至 适 当 的浓 度 以 得 到
溶液 中除去 苯酚 。海 藻的价 格低 廉 ，可 能是 生产 活性炭 的有 前 含 量 ，该值 表示 激活 过程 的效 率 。使用 热值 分析 仪 记录 活性 炭
途 的原 料 。它们 可用 于生产 具 有高 吸附 容量 ，相 当大 的机 械 强 的表征 。在 分析 之前 ，样 品在分 析仪 脱气 口中在 １００￣（２下放 气 ２
现 已采 用 了大 量 的 天 然材 料 和 来 自工 业 或农 业 过程 的废 物 处 １．２样 品 制备
理废 水 ，大 多数 农业 副产 品产 生具 有充 分特 性 的高 纯度 炭 ，可 用 １．２．１碳 的 制备 ：将 已干燥 的海 藻用 蒸馏 水 洗 涤并 在 １００±
作高 质量 活性 炭 的前 体 ，用 于从 水溶 液 中吸 附气 体 和溶质 。这 ２℃下 干燥 １２小 时 。然 后将 干燥 的材料 研磨并 在 活化 过 程之 前
种碳可能具有替代现有碳的潜力。其 中制备活性炭的方法大体 筛 分至 均匀 的粒 度 （０．５±０．１ｍｍ）。将 各 ２０克干燥 的海藻 加入 到
有两 种 ，即物理 活化 和化 学活 化 。在物 理活 化 中 ，消除大 量 内部 ２００ｍＬ所 需浓 度 的氯 化锌 溶 液 （１０，２０，３０，４０和 ５０％ ，ｗ，ｖ）中并 搅
２０１８．２５科 学技 术创 新 一１９１一
海洋大型藻类基质碳复合材料制备及电化学性能研究
高婧怡 （大连 海洋 大 学理 学院，辽 宁 大连 １１６０２３）
摘 要 ：目前 ，生物 质材料 可 以制备 出具有 独特 结构 且 电化 学性 能优 越 的 多孔碳 材料 ，并且 来 源广 、成本 低 、对 环境 友好 ，现 已
行 了苯酚的吸附实验，并应用粉末微 电极对其电催化性能影响进行 了评价 。实验结果表明，两种大型藻类长柄马尾藻和绿色旋体
藻制备的活性炭从水溶液中可以有效去除苯酚等有 害物质 ，并且 当活化刺藻类样品的质量 比为 １：１时，制备 的活性炭因其保持
纤维 管状 结构 ，具 有 更优 的电催 化性 能 。
Ｋ２ＣＯ，，ＮａＯＨ和 Ｎａ２ＣＯ３）和碱 土 金属 （Ａ１Ｃ１３和 ＺｎＣＩ２）以及 一些 酸 ４００，５００，６００，７００和 ８００℃ ，保 留 时间 为 ２小 时 ，加热 速率 为 ｌ０℃
（Ｈ３ＰＯ４和 Ｈ２ｎＣＩ：对前 体 ／ｍｉｎ。所 得 活性 炭 （ｚｓ和 ＺＨ）用热 的 ０．５ｇ／Ｌ的 ＨＣＩ溶液 洗 涤 ３０
得 到 人们 的 广泛 关 注 。本文 以 海洋 生物 质材 料 大型 藻类 为 前体 ，通 过 氯化 锌 活 化 制备 活性 炭 ，从 而 去 除水 溶液 中苯 酚等 有 害物
质 ，使 用两步法制备活性炭 ，采用 Ｂ．ＩＨ法计算比表 面积，重量分析 法，分光光度法以及酸碱 滴定法等手段对其组成进行 了表征 ，进
可 以用作 生 产活 性炭 的前体 。
称 重 以计算 产率 。所 得 到的碳 被 称 为 ＺＳＣ，随后 记 录热解 温 度 ，
苯 酚是 煤转 化 工 艺 、石 油 精炼 厂 、除 草剂 制 造 、玻 璃纤 维 制 例 如 ＺＳＣ一４００是 指 在 ４ＯＯ℃下 热解 的活 性炭 。
造 、鞣制 和石 化产 品的流 出物 中发 现 的主要 有机 成分 。多 种 酚 １．２．２ 苯酚 溶 液 的制 备 和分 析 ：通过 将 １ｇ苯酚 溶解 在 １Ｌ蒸
碳化 的影 响得 到广 泛关 注 ，并 且 ＺｎＣｈ是 在活 性 炭制 备 中广 泛 分 钟 以除 去过 量 的 氯化 锌 ，过滤 并 用 温水 冲洗直 至 洗 液不 含 锌
使用 的化学试剂 。任何具有高碳含量和低无机物的廉价材料都 离子。然后将 ｚｓ和 ＺＨ在 １００±２℃的干燥箱中干燥 １２小时并
关 键词 ：大 型藻 类 ；活性炭 ；苯酚 ；电催化 性 能
中 图 分 类 号 ：ＴＢ３３２，Ｐ７３４．３＋３
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：２０９６－－４３９０（２０１８）２５－０１９１—０３
活性炭广泛用作气液相分离、气体净化和废水处理 中的吸 管式电阻加热炉 （ｓＫ２—２—１０）；紫外 一可见分光光度计 （岛津 ，
碳质 量对 于获得 良好的碳 结构是必要的 ，而在化学 活化过程 拌 ２小时。然后倾析过量的氯化锌溶液，将处理过的海藻（记为
中，所有使用 的化学试剂都是影响热分解并抑制焦油形成的脱 ｚｓ和 ＺＨ）在电热真空干燥箱中在 １００±２℃下干燥 ２４小时。然
水剂 ，从而提高碳产率。化学活化 中使用的化学物质是碱（ＫＯＨ， 后 将 ＺＳ和 ＺＨ 密 封 保 存 。 用 管 式 电 阻 加 热 炉 从 室 温 升 至
附剂 。对于废水处理来说 ，需要具有相对较高表面积的活性炭 ， ＵＶ一１８００）；热值 吸附分析仪 （Ｓｏｒｐ一￣ｍａｆ ｉｃ，１９９０型 ）；水浴 恒温
商业 活性 炭仍 然 非常 昂贵 ，因此需 要筛 选替 代其 有效 的 吸附 剂 。 振 荡器 （ＳＨＡ—Ｃ）；乙酸纤 维 素膜 过滤 器 （０．４５ ｍ）。
降低废水的毒性 。
０．１—１．２的 吸光 度 。从 标 准校 准 曲线获 得酚 溶液 的浓 度 。
本研究 目的是评估大型海藻作为活性炭生产 的前体 的可行 １＿３样 品 表征
性 ，并 考察 其 电化 学性 能 的影 响 ，使 用 由此 制 备 的 活性 炭从 水 活性 炭 的产 率 是 在活 化 步骤 结束 时 产生 的 活性 炭 的百 分 比