农作物秸秆制备活性炭

实验四农作物秸秆制备活性炭

一、实验目的

1. 掌握废弃秸秆制备活性炭的一般方法；

2. 学会使用马弗炉处理实验样品；

二、实验原理

我国是一个农业大国，农副产品十分丰富。据统计，我国农作物秸秆总产量超过7亿吨，其中稻草类2.3亿吨，小麦秸秆1.2亿吨，玉米秸秆2.2亿吨，其他农作物2亿吨。但秸秆的利用率却很低，仅占5%左右。为加快推进秸秆的综合利用，实现秸秆的资源化、商品化，促进资源节约、环境保护和农民增收，2008年7月27日国务院办公厅发出“关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见”，其主要目标是秸秆资源得到综合利用，解决由于秸秆废弃和违规焚烧带来的资源浪费和环境污染问题。

利用秸秆制备活性炭，既可节约资源，又可以制备出需求量大的活性炭。活性炭具有发达的空隙结构、大的比表面积和较好的吸附能力。如木炭的比表面积一般只有100~400m2/g，而活性炭比表面积高达1000~3000m2/g，它对气体、溶液中的有机或无机物质以及胶体颗粒等有很强的吸附能力，在国防、化工、石油、纺织、污水处理及室内装饰等各方面得到越来越广泛的应用，与其他活性炭相比，木质活性炭产品纯度高、比表面积大、吸附性能好的优点更显突出。

实验以玉米秸秆为研究对象，以氯化锌为活化剂，采用化学活化法制备秸秆活性炭。具体过程如下：将干燥过的玉米秸秆作为原料，皮芯不分离粉碎，称取一定量粉碎过的玉米秸秆，然后加入一定量的活化剂和添加剂，室温下浸泡适当时间，然后在一定温度下活化，将得到的产品水洗，调整pH，干燥，得到活性炭吸附剂。

三、仪器

（1）剪刀；

（2）小刀；

（3）电子天平

（4）烘箱；

（5）马弗炉；

（6）陶瓷坩埚；

四、试剂

（1）农作物秸秆（玉米秸秆）；

（2）3mol/L氯化锌溶液；

（3）1+9盐酸溶液；

五、操作步骤

1．取学校周边农家新收割玉米秸秆，自然晾干，并用小刀切成圆柱状或片状，备用。

2. 取上述一定质量的玉米秸秆浸渍于3mol/L氯化锌溶液中，充分浸泡后搅拌捣碎，浸渍24h 后于80摄氏度下烘干。

3. 取出烘干后的样品，将其放入带盖的坩埚中，至于马弗炉中以10℃/min的升温速率升温至600℃，保持90min。

4. 待其冷却至室温后取出，先用1:9稀盐酸溶液洗涤，再用70~80℃的去离子水反复冲洗至中性，之后干燥至恒重，经研磨并筛选出小于200目的活性炭备用。

六、样品分析

新制备的活性炭样品性能的检查：主要考察其碘吸附值（按GB/T12496.8-1999测定）和亚甲基蓝吸附值（按GB/T12496.10-1999测定）。

七、思考题

1．简述农作物秸秆制备活性炭的意义？

2．简述农作物秸秆制备活性炭的一般实验方法？

八、教学后记