微波辐照巴旦杏核壳制备活性炭及其吸附性能研究
核桃壳制备活性炭的电化学性能研究
四川 化工
第１ ４卷
２ １ 年 第 ４期 ０１
核 桃 壳制 备 活性 雪军 田 龙 赵 静。
（． １ 中北 大学化 学工程 系， 山西太原 ，３０ １ ０ ０５ ； ２ 中北 大学信 息商务 学院 ， ． 山西 太原 ，３０ １ ００ ５）
２ ２ 活 性炭 的表面 积￣ ： 结构 分析 ． ｎＬ Ｐ 样 品 比表 面和 孔 分 布测 试 是 在 ＡＳ ０ ０系 ＡＰ ２ ２
姚教授把介孔炭和高活性导电聚苯胺复合 ， 获得了
高容量 长 寿命 的炭基 复合 电极 材料 ［ 。法 国 国家科 ２ ］ 研 中心 Ｂ ｇ ｉ 授研究 组采 用 氧 、 的官 能 团强化 ６ｕｎ教 氮
析。以活性炭为电极材料制备炭电极， 利用恒电流充放电、 循环伏安 、 交流阻抗等 电化学测试方法 研究 其 电化 学性 能及其 与活性 炭材 料结 构 的关 系 。
关 键词 ： 活性 炭 核桃壳 超 级 电容 器 活化 １０ ０ ℃下 干燥 ２ ｈ 干燥 后 以质 量 比为 Ｎ ： （ ４； １ Ｎ一 １ 、
算。
２ ３ 电化学 电容器 电极 的组装 ．
分析 ， 并利用恒 电流充 放电、 循环伏安 、 交流阻抗等 电化学测试方法研究其电化学性能及其与潘 眭炭材
料 结 构 的关 系 。
称取 １ ０ｍｇ左 右 的炭 电极 材 料 ， 其 中 加 人 在 ５ （ 质量 Ｂ） Ｌ 的聚 四氟乙烯 粘结剂 ， 调成 均匀 的膏 并 状 混合物 ， 待其 干 湿度 适 宜 时 ， 匀 涂 在 泡沫 镍 上 ， 均
２ ５
片的质量 ， 减去泡沫镍的质量 ， 可以得出纯电极材料
的准 确质 量 。 电化 学测 试 前 ， 工 作 电极 放人 电解 将
几种干果核壳活性炭的表征与性能比较
几种干果核壳活性炭的表征与性能比较李勇;张宏;李庆;刘娴【摘要】以南疆地区盛产的巴旦杏核壳、核桃壳和白杏核壳为原料,采用微波辐照磷酸法分别制备了巴旦杏核壳活性炭( BAC)、核桃壳活性炭( HAC)和白杏核壳活性炭( XAC),干果核壳基质活性炭的制备工艺：10 g干果核壳以固液比1：3(g：mL)浸渍40%磷酸24 h,微波功率640 W,活化时间16 min。
采用物理吸附仪、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱( FT-IR)、X射线衍射( XRD)等表征方法比较研究了不同种类干果核壳活性炭性能差异。
结果表明：巴旦杏核壳、核桃壳和白杏核壳活性炭的热分解过程、残留基团基本一致,活性炭晶型均以非晶态为主。
3类干果核壳活性炭表面分布着大量孔洞,且孔洞主要为0.4~1.2 nm的微孔和3~6 nm的中孔。
其中,白杏核壳活性炭的性能最优,BET比表面积达981.5 m2/g,总孔容达0.570 cm3/g,亚甲基蓝吸附值达269.6 mg/g,碘吸附值达1162.8 mg/g。
%A series of activated carbon was prepared using almond shell, walnut shell and white apricot shell as raw materials by microwave radiation with H3 PO4 as activating agent. Activated carbon was carbonized and activated by the nut shell immersed in the mass fraction of H3 PO4 40% solution, liquid ratio 1:3. After 24 h of immersion, the microwave with power of 640 W irradiated for 16 min. Pyrolysis mechanism, micromorphology, microstructure, components, nitrogen adsorption-desorption isotherm and pore size distribution of activated carbon were analyzed by TG, XRD, FT-IR, SEM, BET etc. The activated carbon obtained from nut powder by almond shell, walnut shell and white apricot shell have the approximate consistent on the thermal decomposition process and functional groups. They are atypical non-graphitizable. The nut shell of activated carbon has abundant interconnected pores and pore spaces, which size is about 0. 4 to 1. 2 nm of micropore and 3 to 6 nm of mesopore. It is shown that white apricot shell activated carbon has porous characteristic structure with 981. 5 m2/g for specific surface area and 0. 570 cm3/g for total pore volume. The adsorption value for methylene blue by white apricot shell activated carbon is 269. 6 mg/g, and the iodine value is 1 162. 8 mg/g.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P25-29)【关键词】干果核壳;活性炭;孔径分布;吸附【作者】李勇;张宏;李庆;刘娴【作者单位】塔里木大学机械与电气化工程学院，新疆阿拉尔 843300;塔里木大学机械与电气化工程学院，新疆阿拉尔 843300;新疆大学纺织学院，新疆乌鲁木齐 830000;西安工程大学环境工程与化学学院，陕西西安 710000【正文语种】中文【中图分类】TQ35活性炭是由含碳物质制成的外观黑色内部孔隙结构发达，比表面积大吸附能力强的微晶质炭吸附剂，广泛应用于污水处理、烟气脱硫、空气净化、化工分离、催化剂等领域[1]。
以核桃壳为碳源微波加热制备介孔活性炭
以核桃壳为碳源微波加热制备介孔活性炭∗王力臻;闻红丽;孙淑敏;张勇【摘要】The mesoporous activated carbon was prepared by microwave radiation process using walnut shell as carbon source.The as-prepared activated carbon was well characterized by XRD,SEM and nitrogen adsorption-desorption.The influences of microwave power and radiation time on the capacitance characteristics of activated carbon for electrochemical capacitors was investigated by glavanostatic charge-discharge,cyclic voltammetry (CV)and AC impedancespectroscopy.Microwave power at 480 W and radiation time for 9 min were regarded as the optimum process.The activated carbon prepared under this process had the average pore size of 4.44 nm and the mesoporous rate of 78.51 %.The specific surface area was 1 530 m2/g and its shape was irregular,porous and amorphous structure.The specific capacitance was 226.4 F/g at the charge-discharge current of 100 mA/g. It kept 192.2 F/g after 1 000 cycles,and the capacity fade of activated carbon was only 0.015 % when cycled at 100 mA/g.%以核桃壳为碳源,微波辐射法制备了介孔活性炭。
微波辐射技术在活性炭制备中的应用
中图分类号 ：Ｔ ４ ４ １ Ｑ ２．
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１０ －２ Ｘ（０ ６０ －０ ６０ ０ ９２ ０ ２ ０ ）２０ ６ －５
活 性 炭具 有 发达 的孔 隙结构 ，较 强 的吸 附性 ，且性 能稳 定 ，耐 酸碱 ，耐热 ，不溶 于水 和 有 机溶 剂 ，易 再生 ，广泛 用 于工 业 三废 治理 、溶 剂 回收 、食品饮 料提 纯 、载 体 、医 药 、黄 金 提 取 、半 导体 应用 、电池 和 电 能贮 存 等 。随着 其他 相关 学 科 的进 步 ，活 性炭 有 了新 颖 的制 备 途 径 。国 内外 相 继 开发 了化 学 活化 法 、物 理活 化法 、化 学物 理法 、催 化活 化 法 、超 临 界技 术 、
（ ．重庆大 学 化 学化工学院 ，重庆 ４ ０ ４ ； ２ １ ０ ０ ４ ．重庆文理学 院，重庆 永川 ４ ２ ６ ） ０ １ ８ 摘 要 ：对微波 辐射技术在活性炭 的活化 、表面 改性及再生过程 中的研 究进 展进行 了概述 。微波
功率是影 响活 性炭 的活化 、 改性、 再生及其吸 附性能和得率 的主要 因素之一。 众多 实验 结果表 明， 微波辐射技术 是制备活性炭材料和提 高活 性炭吸 附性 能的有效途径 。
收微 波 ，积聚 能 量成 为 活性 点 ，使反 应加 速 且 克服 了样 品内部烧 不透 的现 象 ，同 时活化 剂 急
剧挥发而产生蒸汽压 ， 从原料 内部 向外部爆炸般地压 出而产生无数的裂缝、小孔。这样原料
较辐 射 前有 更 明显 的孔 隙结构 ，内比表面 积更 大 ， 也 是微波 辐射 法制 备 活性 炭碘 吸 附值 和 这
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微波辐照再生颗粒活性炭_GAC_的研究
第17卷 第1期2009年2月材 料 科 学 与 工 艺M ATER I A LS S CI ENCE &TEC HNOL OGYVo l 117N o 11Feb.,2009微波辐照再生颗粒活性炭(GAC)的研究张 威,王 鹏,赵姗姗,史书杰(哈尔滨工业大学市政环境工程学院绿色化学与技术研究中心,哈尔滨150090,E 2m a i:l z hang weixi ans heng @si na .co m)摘 要:研究了活性炭在微波场中的温升行为和脱水行为,并对该行为进行了定量描述.通过正交实验,探讨了活性炭的再生效果与微波辐照的功率、时间、活性炭吸附量等因素的关系.研究了微波辐照对活性炭表面酸碱官能团的影响,并对微波辐照再生活性炭前后孔隙结构进行了对比.结果表明,微波辐照几分钟内活性炭表面可达1000e .对再生后活性炭碘值影响最大的因素是辐照时间,从碘值来看400W,2m in 再生效果好.Boeh m 滴定说明微波作用可以增加J X-206型果壳炭表面的碱性基团,降低其表面酸性基团,使其PZ C 明显增大.与废弃活性炭相比,微波辐照后的活性炭比表面积、孔容积都增加了100%左右,且微波主要作用于直径小于5n m 的活性炭孔.关键词:活性炭;微波;再生中图分类号:TQ42411文献标识码:A 文章编号:1005-0299(2009)01-0031-05M i crowave irrad iation for regen era tion of granu lar activa ted carbon(GAC )Z HANG W e,i WANG Peng ,Z HAO Shan 2shan ,S H I Shu 2ji e(R esearch Center for Green Che m istry and Technology ,School ofMunic i pal and Enviro n m enta l Engi neering ,H arb i n Instit ute of Technol ogy ,H arbin 150090,Ch i na ,E 2m a i:l z hang weixi ansheng @si na .co m )Abstr act :The behaviors of heating 2up and dr ying of acti v ated car bon by m icro wave irradiation were studiedand described quantitatively .The relationsh i p bet w een regenerati o n efficiencies ofGAC and those f actors such asm icro wave power ,irrad i a ti o n ti m e and dose absor bed by GAC was derived and ana l y zed thr ough orthogona l tes.t The i n fluence ofM W treat m ent on the ac i d ic and basic groups ofGAC was stud ied ;the pore str uctures of exhaust GAC and M W treated GAC were co mpared .Resu lts sho w that the te mperature of GAC can reach 1000e byM W irrad i a ti o n i n a f e w m inutes .The ma i n factor aff ecti n g the iod i n e a mount is irradiati o n ti m e and the opti m al regeneration conditi o ns are 400W and 2m i n .The surface ac i d ic groups are re moved due to t h e ir deco mpositi o n ,and t h e basic characteristic beco mes pro m i n en.t Co mpared w ith exhaust GAC ,the spe 2cific area and pore volume both i n crease by 100%.Moreover ,M W mostly aff ects the pores w ith dia meter less t h an 5n m.The experi m ent sho ws tha t the m icro wave irrad iati o n m et h od is practi c al f or regeneration of activa 2ted car bon .K ey w ord s :activated car bon ;m icr owave irradiati o n ;regenerati o n 收稿日期:2007-04-17.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50678045);高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20040213027).作者简介:张 威(1981-),男,硕士研究生;王 鹏(1957-),男,教授,博士生导师.活性炭是一种非极性吸附剂,外观为暗黑色,有粒状、粉状和纤维状3种.活性炭主要成分除含碳外,还含有少量的氧、氢、硫等元素,以及水分、灰分,广泛应用于食品工业、化学工业、环境保护等各个领域.但是经吸附或脱色后的废活性炭的高使用成本,废弃饱和活性炭造成资源浪费及二次污染等问题极大地限制了活性炭的应用范围.常见的活性炭再生[1]方法有,加热再生法、化学药品再生法、生物再生法、电化学再生等.这些方法各有利弊,有些方法仅限于实验研究阶段[2-4].微波是介于红外和无线电波之间的电磁波谱,其频率在0.3~300G H z(波长1m ~1mm ).用于加热技术的微波频率固定在2450M H z 或900MH z ,本研究用商业生产微波炉频率为2450MH z [5].微波的加热原理主要是离子传导机理和偶极子转动机理.微波环保技术是微波处理技术与环境资源回收利用技术的新兴交叉技术,是针对该领域中常规加热技术速度慢加热不均匀等问题,利用微波辐射处理的热效应和非热效应的快速均匀等优点来大幅度提高处理效率,同时大幅度降低能耗的研究,是一种节能增效的清洁技术研究[6].本文研究了微波辐照对G AC 表面酸碱官能团的影响和对废弃活性炭的再生,考察了其在微波场中的温升行为、脱水行为以及再生后对碘的吸附量.这是利用了活性炭极强的吸收微波的能力,从而实现对其吸附的有机物解吸、分解和炭化.1 实 验111 材料与设备唐山市建新活性炭有限公司生产的J X -206果壳炭,J A200型电子天平,荣事达三洋电器股份有限公司生产的微波炉,热电偶及数显调节仪,721分光光度计,AS AP2020M 全自动比表面积及孔隙度分析仪,KS 康式振荡器等.112 GAC 在微波场中的温升和干燥实验用715g 吸附饱和活性炭(含水率为53%左右),在不同微波辐照功率下,考察活性炭表面的升温情况[7].取3g 湿的活性炭在不同功率微波辐照下看质量随时间的变化.113 微波辐照再生GAC 正交实验在不同浓度的苯酚溶液中加入715g 活性炭,振荡至吸附平衡后滤出活性炭,分析吸附前后溶液的浓度,从而得到不同吸附量的炭(表1).表1 废炭样品的制备炭质量/g 苯酚溶液体积/mL吸附前浓度/(mg #L -1)吸附后浓度/(mg #L -1)吸附量(mg #g -1)715004050431217126183715008050431201005215171501601029099183811517150010010290855190125180以碘值为评价目标,研究微波功率、微波辐照时间、活性炭吸附量3个主要因素对再生效果的影响,进行三因素四水平的正交实验.实验发现,微波功率低,辐照时间短,碘值变化不明显;微波功率大,辐照时间长,活性炭烧损.综合考虑后,按表2所示的因素和水平,列出L 16(43)正交表进行微波辐照实验.表2 正交实验考察的水平和因素水平因素微波功率/W辐照时间/m i n 吸附量/(mg #g -1)1600126183240025215132004811514755125180碘值的测定:参照GB /T1249618-19995中华人民共和国国家标准木质活性炭试验方法碘吸附值的测定6.114 微波辐照对GAC 表面酸碱基团的影响用不同功率的微波对J X -206果壳炭辐照不同时间后,采用Boeh m 滴定法测定其表面官能团的变化,采用质量滴定法考察其零电点(PZC)的变化.115 微波辐照再生前后GAC 孔隙结构变化采用BET 法计算活性炭的比表面积,总孔容由相对压力为0199时的氮吸附量决定,采用t 图法表征微孔结构,BJ H 理论进行中孔分析.2 结果与讨论211 GAC 在微波场中的温升和干燥改变微波辐照活性炭的功率和时间,得到活性炭在微波场中的升温曲线和脱水曲线分别如图1、2所示.图1显示了GAC 在不同微波辐照功率下的升温行为,微波辐照功率越大,升温越快,辐照功率为100W 时,升温到1000e 大约需要13m i n ,而辐照功率为600W 时,升温到1000e 大约仅需要2m i n .从图1可以看出,活性炭的升温过程大致可分为两个阶段.活性炭从室温升至100e 的耗时比较长,这是因为该阶段正是水分挥发阶段.活性炭表面温度会稳定100e 左右一段时间,且功率越小,稳定的时间就越长,在这个时间内微波能几乎全部被水分挥发过程所吸收,所以活性炭表面温度变化不明显.待水分挥发完毕,活性炭进入第二阶段快速升温阶段,可以用以下经验公式[4]定量描述:T =c 1@exp (c 2/t),(1)式中:T 为GAC 表面在t 时刻的温度,c 1和c 2均为常数.不同功率微波辐照下GAC 表面快速升温阶段速率方程根据方程(1),拟合T ~t 曲线,得到相应参数及相关系数见表3.#32#材 料 科 学 与 工 艺第17卷图1活性炭在微波场中的温升行为图2G AC在不同微波辐照功率下干燥情况表3活性炭在微波场中升温速率方程参数功率/W c1c2R2 100 1.104-0.00170.995220015897-26.9190.9760300 1.644-0.04230.9457400189472-19.8610.9908500307429-15.6260.99336002610363-18.2130.9967用上述速率方程描述活性炭在微波场中的快速升温行为是符合实际的,虽然从方程中还不能反应出各影响因素对活性炭的升温影响,但已经能比较真实地反应升温过程.由图2可以看出,随着微波辐照时间的延长, G A C的含水率迅速下降,其中,功率为300~600W的微波辐照更能快速有效地干燥G AC.吸附饱和水的G A C(含水率为54%)用600W微波辐照,完全干燥仅需要2175m i n,每干燥1g水的能耗为010017k W#h,仅为马福炉加热能耗的几十分之一.212正交实验结果按正交计划进行辐照实验,测量每次废炭再生后的碘值.并对正交实验进行直观分析.结果见表4和表5.表4L16(43)正交实验结果序号微波功率/W辐照时间/m i n活性炭吸附量/(m g#g-1)碘值/(mg#g-1) 160012618378318260025215165317360048115169210460051251877719540015215180519640022618384017740041251877316840058115178917920018115173812102002125186311311200426183745191220055215179315137511251872017147528115172818157545215179813167552618383910表5L16(43)正交实验的直观分析水平因素微波功率辐照时间活性炭吸附量K K.K K.K K.1290772618530497621163209802136232108021492854713162305176218432909727123301075214529497371194308777117132008001052904725190R751648614376146其中:K为某一因素和水平条件下各指标值的和,K.为某水平下重复多次时K的平均值,R为某因素各种水平条件下K.的极大值与极小值的差.比较极差R可知,对再生后活性炭碘值影响最大的是辐照时间,从碘值来看400W,2m i n再生效果好.辐照强度过小不足以去除吸附的有机物,辐照强度过大可能会导致活性炭自身聚集能量过多使原有#33#第1期张威,等:微波辐照再生颗粒活性炭(GAC)的研究孔隙被烧毁,碘值反而降低.213 微波辐照对GAC 表面酸碱基团的影响在活性炭液相吸附或活性炭作为催化剂载体时,炭表面化学特性对吸附性能产生显著影响.本文考察了微波作用对活性炭表面官能团和PZ C 的影响.21311 Boehm 滴定测定表面官能团Boehm 滴定法根据不同强度的碱、酸性表面氧化物反应的可能性对氧化物进行定性与定量分析.通常认为,N a H CO 3(PK N a H CO 3=6137)仅中和炭表面的羧基,N a 2CO 3(PK 2N a 2CO 3=10125)可中和炭表面的羧基和内酯基,而N a OH (PK N a OH =15174)可以中和炭表面的羧基、内酯基和酚羟基.根据碱消耗量的不同,可以计算出相应官能团的量.取510g 活性炭置于微波炉内辐照,而后进行滴定计算各含氧基团含量,结果如表6所示.表6 活性炭经微波辐照后表面酸碱特性变化活性炭样品碱性基团/(mm ol #g -1)羧基/(mmo l #g -1)内酯基/(m m ol #g -1)酚羟基/(mmo l #g -1)PZC 不辐照0122650111750106030111478190200W -2m i n 0123410110580105800110539107200W -4m i n 0131490108930105440109709119400W -2m i n 0129470106350105210108769127400W -4m i n0142090104700103680106539139由表6数据可以看出,活性炭经过微波的辐照,其表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性基团的含量明显减少.而其表面的碱性基团含量由012265mmol/g 可以增加到014209mmol/g ,增加了近100%.由表6数据还可以看出,随着微波的辐照功率增大,辐照时间延长,则活性炭表面的碱性基团增加的越多,酸性基团减少的越多.由吸附理论可知,微波辐照活性炭将有利于活性炭对酸性物质的吸附.21312 零电点(PZ C)的测定零电点(PZC)为表征活性炭表面酸碱性的一个重要参数.它是指水溶液中固体表面净电荷为零时的pH 值,也称为零电荷点.质量滴定法是指在一定离子强度(NaC,l 0105N )的水溶液中不断加入一定量的活性炭直至p H 值不变为止,此时的p H 值即为p H pzc ,结果列于表6.经过微波辐照的活性炭p H pzc 值比不辐照有所增加,且辐照的强度越大,p H p zc 值增加的也越多,这个结果与Boehm 滴定测定活性炭表面官能团的结果相符.分析原因可能是在微波辐照活性炭的过程中,活性炭表面的含氧基团以C O 或C O 2的形式不断脱除,从而导致活性炭表面的酸性减弱.214 微波辐照再生活性炭前后孔隙结构变化实验考察了吸附饱和废弃活性炭和微波辐照再生活性炭的空隙结果变化,结果如表7、图3和图4所示.表7 活性炭再生前后结构参数对比材料平均孔径/nm比表面积/(m 2#g -1)微孔表面积/(m 2#g -1)总孔容积/(c m 3#g -1)微孔容积/(c m 3#g -1)中孔容积/(c m 3#g -1)大孔容积/(c m 3#g -1)废弃炭21213401614419011883010637010585010318再生炭21116811832511013447011456011087010379根据国际纯粹与应用化学联合会(I U P AC)的分类,活性炭的孔隙可以分为3种类型:微孔(直径<2nm)、中孔(亦称过渡孔,直径2~50nm )和大孔(直径>50n m ).由表7数据可以看出,再生后的活性炭结构明显优于废弃活性炭,其中比表面积和孔容积等指标再生炭比废弃炭增长了100%以上.图3和图4中分别是微波辐照前后活性炭的孔容积变化率(d V /d r )和孔表面积变化率(d A /d r )在不同孔径时的情况,其中:V 为孔容积(c m 3),A 为孔表面积(m 2),r 为平均孔径(n m ),孔容积和孔表面积在数值上分别与相应曲线和坐标横轴之间所围成的面积相等.由图3和图4不难发现,当活性炭的孔径大于10nm 时,二者的变化率曲线基本重合;当活性炭的孔径小于5nm 时,再生炭的曲线在废弃炭之上,这表明微波辐照再生活性炭主要作用在小于5nm 的孔上.为了更清楚地对二者进行比较,活性炭的孔容积和孔表面积在不同孔径范围的分布情况如图5和图6所示.对比图5和图6中数据可知,微波辐照处理废弃活性炭,主要表现在对活性炭微孔和部分中#34#材 料 科 学 与 工 艺 第17卷孔的改变.在活性炭的孔隙中吸附着有机物、残留炭和C O 、CO 2水蒸汽等气体,这些物质大部分集中在微孔中,微波作用下它们克服范德华力吸引,开始脱附,随着微波能量的聚集,在致热和非致热效应的共同作用下有机物一部分燃烧分解,一部分炭化.同时,活性炭阻塞的微孔被打开,形成较大的孔容积和孔表面积[8,9].通常,活性炭微孔数量的大小可以反映出活性炭吸附性能的优劣,在吸附过程中微孔起主要作用,中孔和大孔是为吸附质提供扩散的通道.微波辐照大大提高了废弃活性炭微孔的数量,所以使其恢复了吸附能力,达到了再生目的.图3 微波辐照前后活性炭孔容积变化率曲线图4 微波辐照前后活性炭孔表面积变化率曲线图5 微波再生前后活性炭孔容积比较图6 微波再生前后活性炭孔表面积比较3 结 论1)活性炭对微波有很好的吸收作用,采用功率为600W 的微波辐照2m i n ,活性炭表面温度达1000e .对再生后活性炭碘值影响最大的因素是辐照时间,从碘值来看400W,2m in 再生效果好.2)微波作用可以使J X -206型果壳炭表面的碱性基团增加近100%,使其PZC 明显增大.同时,很大程度上降低了其表面酸性基团,这将有利于活性炭对酸性物质的吸附.3)与废弃活性炭相比,微波辐照后的活性炭比表面积、孔容积都增加了100%左右,且微波主要作用于直径小于5nm 的活性炭孔.参考文献:[1]ANI A C O ,M E N *NDEZ J A ,PARRA J B .M icro wave 2i nduced regenera ti on of acti vated carbo ns poll uted with pheno.l A co m par iso n with conventio na l t her m a l regene r 2atio n [J].Carbon ,2004,42:1383-1387.[2]DOBREVSK I I .B i ol ogica l regene ratio n of acti va ted ca r 2bon [J].W a ter Sc iTech ,1998,21(1):141-143.[3]陈岳松,陈 玲,赵建夫.湿式氧化再生活性炭研究进展[J].上海环境科学,1998,17(9):5-7.[4]翁元声.活性炭再生及新技术研究[J].给水排水,2004,30(1):86-91.[5]金钦汉.微波化学[M ].北京:科学出版社,2001.[6]王 鹏.环境微波化学技术[M ].北京:化学工业出版社,2003.[7]LI U X T ,Q UA N X ,BO L L .Temperat ure m easure m ent ofG AC and deco mposi tio n of PCP l oaded on G AC and GAC 2supported copper ca t a l yst i n m icro wav e i rrad i ati on [J].Ap 2plied Catalysi s A :Genera,l 2004,264:53-58.[8]张国宇,王 鹏,姜思朋,等.微波辐射处理酯化废水的工艺技术研究[J].给水排水,2004,30(8):61-64.[9]傅大放,邹宗柏,曹 鹏.活性炭的微波辐照再生试验[J].中国给水排水,1997,13(5):7-9.(编辑 吕雪梅)#35#第1期张 威,等:微波辐照再生颗粒活性炭(GAC)的研究。
微波辐照在活性炭加工中的应用研究进展
Ｎｏ ． ６， ２ ０１ ５
加
工
与
综 合
利
用
６ ５
Ｃ Ｏ Ａ Ｌ Ｐ Ｒ Ｏ Ｃ Ｅ Ｓ Ｓ Ｉ Ｎ Ｇ＆Ｃ Ｏ ＭＰ Ｒ Ｅ Ｈ Ｅ Ｎ Ｓ Ｉ Ｖ Ｅ Ｕ Ｔ Ｉ Ｌ Ｉ Ｚ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ
微波辐照在活性炭加工中的应用研究进展
倪 军 杰
（神华 宁夏 煤业 集 团 太 西炭基 工 业有 限 公司 ，宁夏 石 嘴 山 摘 ７ ５ ３ ０ ０ ０ ）
煤 炭加 工 与综合 利 用
２ ０ １ ５年 第 ６期
为３ ． １ ｍＬ ／ ｍｉ ｎ的最 佳 工艺 条件 下 ，活性 炭 碘吸 附
富其 孔 隙结 构 。
Ｉ ． Ｉ 微 波 辐 照一 物 理 活 化 法
照物 内部 ，并 与 物质 内部 的离 子和 偶 极 子相 互 作 用 ， 引起物 质 内部 电介 质 的损 耗 ，使 电磁 能转 变 为 热 能 以加 热 物 体 ［ ２ － ３ ］ ｏ其 加 热 效 率 与 物 质 内部
温 度 ， 木 炭 与 ＣＯ 反应生成 Ｃ Ｏ，而 木 炭 的孔 表
面 和 无定 形 区在 高温 下分 解 出 Ｈ 和Ｃ Ｈ ４ 等 气体 。
夏 洪 应等 ［ ９ 】 将烟 杆 废 弃物用 微 波辐 照一 水 蒸气 活 化 法 制 备 成颗 粒 活 性 炭 ，活 性 炭 产率 达 ３ ０ ． ８ ３ ％， 孔 径 主 要 集 中在 ２ ｒ ｉ ｍ 以下， 碘 吸 附值 为 １ ０ ６ ０ ． ８
ｍｇ ／ ｇ ， 亚 甲基 蓝 吸 附值 为 １ ７ ５ ｍＬ ／ ｇ ， 比表 面 积 为
电荷 极化 使 其 具 备极 性而 吸 收 微波 能 量 ，进 而加 热 活 性炭 。但 要 单 独利 用 微 波辐 照 能 量将 原 料加 热 到 活 化 温 度 是 不 可 能 的 。例 如 煤 、 木 材 、沥 青 、 焦 油 、树脂 等 原 料 ，要 将其 升 温 到 １ ０ ０℃ 以
核桃壳制备活性炭方法及吸附性能的研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｗａ ｎ ｔ ｈ ｌ；ａ ｔｖ ｔ ｄ ｃ ｒ ｎ；ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｓ；ａ ｓ ｒ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｕ ｕ ｌ ｃ ｉ ａ ｅ ａ ｂｏ ｅ ａ ａｉｎ ｄ ｏ ｐ ｉｎ
山 核 桃 （ ａ ａｃｔａ ｓ ） 中 国 重 要 的 经 济 林 树 种 ， 产 于 浙 江 杭 州 临 安 市 。 对 于 山 核 桃 的 营 养 价 值 、 Ｃｒ ａ ｙｅ ｉ 是 ｙ ｈ ｎｓ 主 栽 培 、 态 和 产 品 加 工 国 内 外 已 有 大 量 的 研 究 报 道 。但 对 于 山 核 桃 果 取 仁 后 剩 余 坚 壳 的 有 效 利 用 还 处 在 生 探索 研究 之 中 。 随 着 中 国《 秆 禁 烧 和 综 合 利 用 管 理 办 法 》 颁 布 和 实 施 ， 家 及 各 地 政 府 部 门 在 核 桃 壳 综 合 利 用 方 秸 的 国 面 非 常 重 视 ， 断 探 索 核 桃 壳 综 合 利 用 技 术 的 研 究 和 推 广 应 用 。据 报 道 ， 国农 业 部 南 方 地 区 研 究 中 心 用 不 美 核 桃 壳 研 制 成 功 了 比 表 面 积 为 每 克 １ ２ ０— １５ ０平 方 米 的 颗 粒 活 性 炭 （ Ａ ）１ 。 目 前 ， 国 对 核 桃 壳 的 ０ ０ Ｇ Ｃ『 Ｉ 中 利 用 大 概 有 以下 几 方 面 的 研 究 ： 用 超 声 波 法 从 核 桃 壳 中 提 取 棕 色 素 ； 微 波 辐 照 核 桃 壳 氯 化 锌 法 制 备 活 即 用
氮 气 保 护 下 ， 每分 钟 升温 １ ℃ 的速 率 加 热 到 ４ ０ 以 Ｏ ０ ℃进 行 预 炭 化 ， 在 ７ ０ 条 件 下 活 化 所 制 备 的 活 性 炭 具 有 较 强 的 吸 附 性 能 。 再 ０℃
微波辐射法制备活性炭的应用研究进展
化处理 ， １ 左右的活化炭样 品加到 １０ Ｌ 取 ｇ ０ ｍ 浓度
联 系人简 介： 刘成伦 （９ ３ ， １６ 一） 副教授 ， 主要 从事应 用物理化学等领域的研究． ｍ ｉ ｃｕｉ ６ ，Ｏ Ｉ Ｅ ａ ：ｑ ｌ ＠１ ３ ＣＩ ｌ ｕ Ｙ
维普资讯
文章编号 ： ０ １５ （０ ６ ０ ０ ４ ０ １ ４— ６６ ２０ ）４— ３９— ５ ０
微 波辐射 法 制备活性炭 的应 用研 究进展
谢志 刚 ， 刘成伦
（． １ 重庆文理学院 ， 重庆 ４ ２６ ；． ０ １８２ 重庆大学化学化工学院 ， 重庆 ４０４ ） ００４
摘要 ： 对微 波辐射技术在活性炭 的活 化、 面改性及再 生过程 中的研究进展 进行 了概 述。微 波功 率是影 响活 表
能也 产生 较 大 的影 响 。
量而使温度在数分钟内上升至 １Ｏ ￣ ［ 。微波加 ０Ｃ ６ Ｉ ３
热方式为加工活性炭提供了新的方法。
１ 活性炭 的微波辐射活化
炭化条件和活化条件是影响活性炭孔结构参
数 的主要 因素。樊 希安 等 以椰壳 炭化 料为原
料， 采用水蒸气一微波法制备颗粒活性炭 ， 所用微 波炉频率为 ２ ５ Ｍ ｚ微波最大功率为 ７０ ４０ Ｈ ， ０ Ｗ。实 验表明微波功率是影 响活性炭产品各项性能指标 的主要因素 ， 其次是 水蒸气 的通量。水蒸气一微
微波频率范 围为 ３０ Ｈ 到 ３０ Ｈ 的 电磁 ０Ｍ ｚ ０Ｇ ｚ 波， 其波长从 ｌ ｍ到 １ ｍ ２。工业上主要应用的 ｍ － ］ 微波频率为 ９５ Ｈ 或 ２５ Ｍ ｚ １Ｍ ｚ ４０ Ｈ 。微波对被 照物 有很强 的穿 透力 ， 对反 应物 起深层 加热 作用 。
性能的活性炭 ， 其亚 甲基蓝 脱色力指标最佳 值可 达 １５ｍ ／ ， ５ ｃ ｇ 产率为 ４ ．％ 。张利波等 采用正 ７５
核桃壳制备活性炭方法及吸附性能的研究
核桃壳制备活性炭方法及吸附性能的研究
余梅芳
【期刊名称】《湖州职业技术学院学报》
【年(卷),期】2011(9)1
【摘要】研究了以废弃核桃壳为原料,用磷酸活化法制备粉状活性炭的实验方法及其吸附性能.实验结果表明:废弃核桃壳在氮气保护下,以每分钟升温10℃的速率加热到400℃进行预炭化,再在700℃条件下活化所制备的活性炭具有较强的吸附性能.为林副产品核桃壳的利用提供了一条有价值的途径.
【总页数】3页(P79-81)
【作者】余梅芳
【作者单位】湖州师范学院生命科学学院,浙江,湖州,313000
【正文语种】中文
【中图分类】O647.33
【相关文献】
1.钛铁矿造孔核桃壳基活性炭的制备及其吸附性能 [J], 毛佳丽;羊依金;廖姣姣;谭显东;信欣
2.核桃壳质活性炭的制备及吸附恶臭气体的研究 [J], 李秀玲;赵朝成
3.核桃壳基活性炭的制备及其吸附性能研究 [J], 张冲;方振华;杨玲;张常虎;何亚萍
4.核桃壳基活性炭的制备及其对亚甲基蓝吸附效果研究 [J], 刘振;方振华;金鑫;贾园
5.核桃壳活性炭的制备及其吸附性能研究 [J], 毛文静;邹赛;唐滔;韦燕婷;杨子超;禹小艳;王彦斌;孙万虹
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高品质杏核壳活性炭制备工艺
虽然是可 再 生 资 源 ， 其 生 产周 期 长 ， 受 环 境 保 但 并
护和生态 平衡 的制 约 ， 能 大量 作 为原 料 ， 不 因此 ， 不
性 。它对气体 ， 液 中的 有机 或无 机 物质 以及胶 体 溶 颗粒等 有很 强 的吸 附 能 力 。 由于 它作 为一 种 优 质 吸附剂 具有独 特 的孑 隙 结构 和表 面 活性 官 能 团 ， Ｌ 具
有 足 够 的化 学 稳 定 性 、 械 强 度 及 耐 酸 、 碱 、 热 机 耐 耐
断寻找活 性 炭 生 产 的 来 源 ， 索新 的工 艺 条 件 ， 探 都 有十分重 要 的意 义 。 由于 经 济 的 发 展 和 人 民生 活 水平 的提 高 ， 性 炭 的 用 量 越来 越 大 ， 木质 材 料 活 而 和煤矿却 日趋 紧张 ， 为此 研 究者 们 寻找 其他 原 料来
杏核壳活性炭制备的影响 ， 通过响应面分析 ， 确定最佳的制备 工艺为： 活化温度 ６０ 活化 时间 ９ ｎ ０ｏ Ｃ， ０ｍｉ，
固液 比 为 １ ３ｇ： Ｌ ， 化锌 质 量 浓度 为 ５ ／ Ｌ， 波 功 率为 ７０ ， 波辐 射 时 间 为 ７ ｎ ： （ ｍ ）氯 ０ｇｄ 微 ０Ｗ 微 。 ｍｉ
性， 以及 不 溶 于水 和有 机 溶剂 ， 用 失 效后 容易 再 使 生 等 良好性能 ， 使广 泛应 用 于化 工 、 环保 、 品加 工 食
和军事 化学 防护等各个 领域＿ 。 ＿ 】 ］ 传 统的活性 炭 原 料是 木 材 和 优质 煤 ［ ， 材 ２ 木 ］
收稿 日期 ： ０ ９ ０ — ５ ２ ０ — ４０
关键 词 ：杏核 ； 活性炭 ； 活化
中 图 分 类 号 ： Ｓ２ １ １ Ｔ ０ ． 文献标识 码 ： Ａ
核桃壳大孔活性炭的微波制备及对Pb(Ⅱ)和染料的共吸附
ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｕ ｎ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｐ ｕ ｒ ｅａ ｎ ｄａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ， Ｉ Ｕ Ｐ Ａ Ｃ ） 推荐的 Ⅱ 型等温线， 有大孔型吸附剂特 与应用化学联合会（ 征， 电子能谱显示该活性炭表面具有磷酸根、 羧基、 羟基等功能基团， 从而促使活性炭络合吸附 Ｐ ｂ （ Ⅱ）和亚甲基蓝。 吸附研究结果表明： 核桃壳基活性炭对 Ｐ ｂ （ 和亚甲基蓝的吸附更适用 Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｌ ｉ ｃ ｈ模型， 且Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 平衡吸附量分 Ⅱ） 别为 ４ ３ ６ ６ 、 ８ ５ ． ４ ０ｍ ｇ ／ ｇ ， 其中对 Ｐ ｂ （ 的吸附受亚甲基蓝浓度的影响较大。活性炭经过 ４次再生回用后， 对Ｐ ｂ Ⅱ） （ 、 亚甲基蓝的解吸率分别达 ９ ０ ． ６ ％、 ８ ２ ． ７ ％， 再次吸附量分别保持在首次吸附量的 ７ ９ ． ５ ％、 ７ ０ ． ８ ％， 说明该活性炭 Ⅱ） 再生能力较好， 可降低污染物的处理成本。 ㊀㊀关键词： 核桃壳； 大孔活性炭； 磷酸钠盐； 微波辐射； Ｐ ｂ （ ； 亚甲基蓝 Ⅱ） ㊀㊀中图分类号：Ｔ Ｑ ４ ２ ４ ． １ ㊀㊀文献标志码：Ａ ㊀㊀文章编号： １ ０ ０ ２－ １ ３ ０ ２ （ ２ ０ １ ６ ） １ ２－ ０ ４ ６ １－ ０ ４
㊀㊀工业化和城市化的快速发展使环境问题变得日益复杂， 特别是矿石采掘、 金属冶炼、 污水灌溉等生产活动加剧了我国 农业用地的重金属污染
［ １ ］
１ ３ ］ 。本研究以废弃核桃壳为碳源， 以酸洗回收液制得的磷 本［
制备核桃壳生物质活性炭的吸附性能研究毕业论文
制备核桃壳生物质活性炭的吸附性能研究毕业论文摘要本文以山核桃壳为原料，采用磷酸活化法制备了山核桃壳生物质活性炭，采用单因素法考察了活化温度、活化时间、活化剂浓度对活性炭亚甲基兰吸附值、碘吸附值的影响，并对制备的活性炭进行了表征。
进而做了对甲基橙的吸附性应用。
实验结果表明，在磷酸浓度为5 mol·L-1，活化温度400℃，活化时间为1h 的条件下，所制备的活性炭性能最优。
上述条件制备的活性炭碘值752.5 mg·g-1，亚甲基兰值141.7 mg·g-1，国标木质净水用活性炭二级标准。
对甲基橙吸附实验表明，核桃壳活性炭吸附水中甲基橙最佳条件为：甲基橙浓度为500mg·L-1，pH为4，吸附时间为120min，投加量为0.03g。
综上，本文以山核桃壳作为原料，磷酸作为活化剂，制备出了低能耗、高吸附性能的环境友好型活性炭，对染料吸附性能优良，有望成为新一代的活性炭产品。
关键词：山核桃壳，磷酸活化法，甲基橙；第 I 页AbstractIn this paper, pecan shells as raw material, phosphoric acid activation prepared pecan shell activated carbon biomass legal system to investigate the activation temperature using single factor, activation time, the impact of the activator concentration on activated carbon adsorption value of methylene blue, iodineadsorption value, and activated carbons were characterized. Furthermore done adsorption of methyl orange applications.Experimental results show that the concentration of phosphoric acid 5mol·L-1, activation temperature 400℃, activation time of 1h under the conditions of the preparation of activated carbon optimal performance.Activated carbon iodine value above conditions prepared 752.5mg·g-1, methylene blue value 141.7mg·g-1, close to the two products.Methyl orange adsorption experiments showed that walnut shell activated carbon adsorption of methyl orange optimum conditions were: methyl orange concentration of 500mg·L-1, pH 4, adsorption time is 120min, the dosage of 0.03g.In summary, this paper pecan shells as raw material, phosphoric acid as an activator, prepared a low-power, high adsorption performance of activated carbon and environment-friendly, high performance dye adsorption, is expected to becomethe next generation of activated carbon products.Key words:Pecan shell, phosphoric acid activation method, methyl orange;第 II 页目录1 绪论 (1)1.1活性炭制备原料 (1)煤炭 (1)石油副产品 (1) (1)1.2活性炭制备方法 (1) (1) (2) (2) (3)1.3国内外活性炭的研究进展及发展趋势 (3) (3) (4) (6) (6) (7) (7)1.4论文研究背景及意义 (7)1.5论文研究内容 (8)2 实验部分 (9)2.1仪器及试剂 (9)2.2材料 (10)2.3核桃壳活性炭制备 (10) (10)第I I I页 (11) (11)2.4活性炭质量表征方法 (11)3 结果与讨论 (13)3.1红外图谱 (13)3.2活化温度的影响 (13)3.3活化剂浓度的影响 (14)3.4活化时间的影响 (15)3.5本章小结 (16)4 核桃壳活性炭吸附甲基橙应用 (17)4.1分析方法及实验原理 (17)4.2影响核桃壳活性炭吸附的因素 (18) (18) (18) (19)4.3吸附等温线 (20)4.4本章小结 (22)5 结论 (23)参考文献 (24)致谢 (32)第 IV 页1 绪论1.1活性炭制备原料煤炭煤炭原料是制造活性炭的重要原料。
磁性瓜子壳基活性炭的制备及其吸附研究
磁性瓜子壳基活性炭的制备及其吸附研究WANG Xi-quan;SHAO Guang-xu;ZHANG Qing-wen;JING Tian-qi【摘要】以瓜子壳为原料,磷酸为活化剂,通过微波法制备出具有高吸附效率的活性炭,与四氧化三铁结合成磁性活性炭粒子,研究活化温度、磷酸浓度、浸渍比、微波时间对活性炭吸附性能的影响,通过XRD、红外光谱对其外貌与官能团进行分析,通过吸附等温线、吸附动力学探讨了其机理.结果表明,最佳制备活性炭的工艺条件为:活化温度120℃,浸渍比4 g/15 mL,磷酸浓度20％,微波时间25 min,测得其碘吸附值为887.349 mg/g,亚甲基蓝吸附量70 mg/g,磁性活性炭最佳碳/四氧化三铁为60％.红外谱图显示四氧化三铁与活性炭之间通过油酸相结合,有大量的羧酸基团.吸附等温线与吸附动力学表明,磁性活性炭粒子为均匀单层化学吸附.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2019(048)006【总页数】4页(P1370-1373)【关键词】Fe3O4;瓜子壳;磷酸活化;微波【作者】WANG Xi-quan;SHAO Guang-xu;ZHANG Qing-wen;JING Tian-qi 【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ61染料废水成分复杂，污染物浓度高，色度大，可生化性差，盐分含量高，是废水处理重点研究的对象[1]。
活性炭因为其特殊吸附性具有巨大的应用价值，而生物质活性炭既节约了资源，又可使废物重新利用，因此很多人都对此作出了研究[2-6]。
但是对于活性炭在工艺处理的后期很难分离，而磁性复合粒子有着更好的物理及化学性能，制备磁性复合纳米粒子引起了人们的极大关注。
超顺磁性纳米粒子有很多技术上的应用，如生物感测、催化、医学、检测、吸附等[7-10]。
1 实验部分1.1 材料与仪器瓜子壳；三氯化铁、磷酸、亚甲基蓝、乙二醇、无水乙酸钠均为分析纯。
110-1型电热鼓风干燥箱；MM721NG1=PW微波炉；721分光光度计。
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过程， 吸 附符合 Ｆ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｌ ｉ ｃ ｈ吸 附等 温线 方程 。 关键词 ： 微波辐照 ； 巴旦杏核 壳； 活性 炭 中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ３ ５ ； Ｔ Ｑ ４ ２ ４ ． １ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ８ ５ ４ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ ０ ０ ９ － ０ ４
ｃ ｏ ｍ ｍ ｕ ｎ ｉ ｓ Ｌ ．ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗ ａ ｖ ｅ ｉ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ．Ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕ ｒ ｍａ ｊ ｏ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ，ｉ ． ｅ ．ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｄ
２ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｘ ｔ ｉ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｃ ｌ ｏ ｔ ｈ ｉ ｎ ｇ ， Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｕ ｒ ｕ ｍｑ ｉ ８ ３ ０ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ３ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｘ ｉ ａ ｎ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｘ ｉ ａ ｎ ７ ｌ ０ ０ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｌ Ｉ Ｙ ｏ ｎ ｇ ，Ｌ Ｉ Ｑ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｘ ｉ ａ ｎ
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ａ ｉ ｆ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ａ ｌ ａ ｒ ８ ４ ３ ３ ０ ０， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
・
研 究报告—— 生物质材 料 ・
微 波 辐 照 巴旦 杏 核 壳 制备 活性 炭 及 其 吸 附性 能研 究
李 勇 ， 李 庆 ， 刘 娴。
（ １ ． 塔 里木大学 机械与 电气化 工程 学院 ， 新疆 阿拉 尔 ８ ４ ３ ３ ０ ０； ２ ． 新疆 大学 纺织学院， 新疆 乌鲁木 齐 ８ ３ ０ ０ ０ ０ ； ３ ． 西安工程大学 环境 工程 与化 以巴旦杏核 壳为原料 ， 采 用微波辐照 法制备 活性 炭。考察 了活化条件对活性炭得率和吸 附性能 的影响。研 究结
ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｒ ｅ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ，ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｙ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｂ ｌ ｕ ｅ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ
ｍ Ｌ ） ， 磷 酸质量分数 ４ ０ ％、 浸渍 ２ ４ ｈ ， 微波功率 ６ ４ ０ Ｗ、 活化 时间 １ ６ ｍｉ ｎ 。在此条件 下制 得的 活性 炭的亚 甲基 蓝吸 附值 为
２ ３ １ ． ５ ｍｇ ／ ｇ ， 活性炭得 率为 ５ ６ ． ８ ％ 。二级 动力学模 型能很好的描述 巴旦 杏核 壳活性炭 对亚 甲基 蓝 大分子的吸 附动力 学
Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ Ｃａ ｒｂ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ
Ａ ｍｙ ｇ ｄ ａ ｌ ｕ ｓ Ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｓ Ｌ ．Ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ｂ ｙ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａ ｒｅ Ｉ ｒ ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
果表 明 ， 在活化剂种类 、 活化荆 用量 、 微 波功率和辐照时 间４个 因素 中， 微 波辐照 时间对 活性炭质 量指标影 响最 大， 延 长
时间可以提 高其产品的得率和 吸 附性 能 。巴旦 杏核 壳基 质 活性炭 的最 佳制备 工 艺： 巴旦 杏 核 壳 １ ０ ｇ ， 固液 比 １ ： ３ （ ｇ ：
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｆ ｎ ｄ ｏ ｕ ｔ ｎ ｅ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｗ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ，ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ Ａ ｍｙ ｇ ｄ ａ ｌ ｕ ｓ
第４ ８卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 １月
生 物 质 化 学 工 程
Ｂｉ ｏ ｍａ ｓ ｓ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ４８ Ｎｏ． １
Ｊ ａ ｎ ．２ ０１ ４
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ － ５ ８ ５ ４ ． ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． ０ ０ ２