低温预处理磷酸法制备活性炭
磷酸法活化栀子壳制备活性炭及其性能分析
磷酸法活化栀子壳制备活性炭及其性能分析李炜(国家林业局林产工业规划设计院,北京100010)摘要:研究以栀子壳为原料,在炭化温度400℃、炭化时间60min 的条件下,采用磷酸活化的方法制备活性炭。
通过正交实验确定了活化的最佳条件为:料液比1:2.5,活化液质量分数45%,活化温度600℃,活化时间45min ,碘吸附值为986mg/s ,亚甲基蓝脱色力为11.9mL/0.1g ,得率为41.2%。
对重金属Cr (Ⅵ)和栀子油的去除率及其吸附性能分析的结果表明,栀子壳制备的活性炭与市售活性炭的吸附性能相当,且在加入量为20mg 时对Cr (Ⅵ)的去除率高于市售活性炭。
关键词:栀子壳;磷酸;活性炭中图分类号:TS 612文献标识码:Ａ文章编号:2095-2953(2013)08-0044-03Preparation and Performance Analysis of Activated Carbon fromGardenia Shell through Chemical Activation with Phosphoric AcidLI Wei(Planning and Design Institute of Forest Products Industry ,the State Forestry Administration,Beijing 100010,China )A b s r ac t :Activated carbon is prepared with the phosphoric acid activation m ethod with gardenia shell as the raw m aterials,carboniz ation tem perature of 400℃,carbonization tim eof 60m in.Through orthogonal experim ent,theoptim umconditions for activation are determ ined:the ratio of solid to liquid 1∶2.5,activating solution m ass fraction,45%;activation tem perature,600℃;activation tim e,45m in;iodine adsorption value,986m g/s;m ethylene blue adsorption,11.9m L/0.1g;yield ,41.2%.The analysis of the rem oval rate of heavy m etal Cr (VI )and gardenia oil shows that activated carbon prepared with gardenia shell have adsorption perform ancesim ilar to that sold on the m arket,and the Cr (VI )rem oval rate is higher than com m ercially available activated carbon in thecase of dosageof 20m g.K e y w or d s:gardeniashell;phosphoric acid;activated carbon活性炭是一种多孔性含碳物质,具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积,吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点,广泛应用于化学工业、食品加工、医疗卫生、农业、国防等领域。
磷酸法制备低灰分活性炭的技术探究
磷酸法制备低灰分活性炭的技术探究发布时间：2021-09-14T07:42:52.311Z 来源：《科技新时代》2021年6期作者：廖佳荣[导读] 活性炭在食品、环保、化工、存储、分离等多个领域有应用，其制备技术也日趋成熟。
福建省三明市泰宁县下渠镇人民政府福建省三明市 354404摘要：活性炭是一种常用的人造材料，在环保、回收、新材料等多个领域得到应用。
随着市场需求量的提升，活性炭制备技术越发重要。
本文围绕磷酸法制备低灰分活性炭技术进行探讨，分析了磷酸法制备低灰分活性炭的可行性，对制备工艺流程和制备技术优势进行论述，供相关人士参考。
关键词：低灰分活性炭；磷酸；制备工艺；生产技术1引言活性炭在食品、环保、化工、存储、分离等多个领域有应用，其制备技术也日趋成熟。
在活性炭生产制备中，新型原材料的开发是活性炭制备工艺技术研究重点。
在环保和资源高效利用的发展理念下，利用木屑等生物质材料作为制备活性炭原料成为重要趋势。
2活性炭概述活性炭是一种孔隙结构的吸附材料，最初应用在医药和食品领域，后来开始延伸到净化、回收等越来越多的领域。
我国对于活性炭的应用记载最早的是明朝作为药物使用，利用活性炭治疗腹泻和肠胃病。
后来活性炭纤维的大规模制备，在工业、食品、环保等领域得到快速发展。
活性炭的结构决定了它的性质特征，从微观层面看，活性炭有大量石墨微晶结构，由于不同类型的活性炭内部石墨微晶在大小尺寸上，在方向上有差异，因此反应在官能团上也有不同，如有的活性炭羟基含量多，有的活性炭羧基含量多，这些官能团的不同造成活性炭内部孔隙大小不同。
无论是哪种类型的活性炭，在内部结构上都具有多孔隙特征，具有较大的比表面积和强吸附能力。
吸附能力可以作为催化剂载体，也可以适应气相、液相吸附的需求。
活性炭制备所需要的原料包括木材、木屑、废纸浆、椰壳等植物类材料，还有些原料是石油残渣、石油沥青等含碳矿物类[1]。
生产制备方法可以是化学法还可以是物理法。
磷酸活化软木制备活性炭的研究
磷酸活化软木制备活性炭的研究本文旨在探讨磷酸活化软木制备活性炭的方法，研究其性能并与传统活性炭进行比较。
我们对软木和活性炭的相关背景进行了介绍，为后续研究打下基础。
接着，我们详细描述了实验方法，包括原料准备、磷酸活化处理、炭化及活化等步骤。
通过实验得到的活性炭，对其物理化学性质及吸附性能进行了测定和数据分析。
我们对结果进行了讨论，并得出结论。
在自然界中，软木具有轻质、保温、隔热等优点，被广泛应用于家居、建筑等领域。
磷酸活化法制备活性炭是一种有效的改性方法，能够提高软木的吸附性能。
我们对软木进行了预处理，包括干燥、破碎和筛分，以获得合适的颗粒大小。
随后，将软木与磷酸溶液混合，进行活化处理。
经过一定时间的浸泡和加热后，将得到的混合物进行过滤、洗涤和干燥，得到活性炭样品。
为了比较磷酸活化软木制备的活性炭与传统活性炭的性能差异，我们选取了市售活性炭作为对照。
通过BET比表面积、孔容、孔径等物理化学性质的测定，发现磷酸活化软木制备的活性炭具有较高的比表面积和孔容，同时孔径较小。
这表明磷酸活化软木制备的活性炭具有较好的吸附性能。
在活性炭吸附性能测试中，我们采用碘吸附值和亚甲蓝吸附值两种方法进行测定。
结果显示，磷酸活化软木制备的活性炭具有较高的吸附性能，尤其是对亚甲蓝的吸附值高于传统活性炭。
这说明磷酸活化软木制备的活性炭在去除水中有机物和染料方面具有更好的应用前景。
通过本次研究，我们发现磷酸活化软木制备活性炭的方法具有以下优点：（1）简单易行，便于大规模生产；（2）得到的活性炭具有较高的比表面积和孔容，以及较小的孔径，有利于提高吸附性能；（3）对亚甲蓝等有机染料的吸附值高于传统活性炭，说明其在污水处理等领域具有较好的应用潜力。
然而，本研究仍存在一定不足之处。
在磷酸活化过程中，磷酸溶液的浓度对活性炭性能的影响尚未进行深入研究。
目前仅对活性炭的物理化学性质和吸附性能进行了初步研究，未来可进一步探究其在真实应用场景中的性能表现。
低温预处理磷酸法制备活性炭
低温预处理磷酸法制备活性炭吴开金;林冠烽;孙康;陈涵;陈志强;官新宇【摘要】Activated carbons were prepared by phosphoric acid activation from Chinese fir powder which was impregnated by phosphoric acid and pretreated at low temperature. The effect of pretreatment temperature, activation temperature, impregnation ratio, holding time and phosphoric acid concentration on the properties of the activated carbons were studied. The results showed that pretreatment at low temperature promoted the penetration of phosphoric acid into lignocellulose, enhanced the activation of phosphoric acid, and increased the adsorption capability of activated carbon. As the increasing of activation temperature, holding time and phosphoric acid concentration, the adsorption capability, specific surface area and pore volume of activated carbon were increased; with the increasing of impregnation ratio, the adsorption properties of activated carbon increased at a maximum value and then decreased. N2 adsorption isotherms showed that the increasing of activation temperature was benefited for surface area and pore volume. Under optimized experimental condition, the surface area, total pore volume and microporous volume of the samples were 1628.7 m2 · G-1,0.894 cm3 · G-1and 0.699 cm3 · G-1, respectively.%以磷酸浸渍杉木屑,并在低温下进行预处理,制备活性炭.探讨了预处理温度、活化温度、浸渍比、保温时间和磷酸浓度等因素对活性炭性能的影响.结果表明,低温预处理有利于磷酸在木质原料内部的渗透,促进磷酸的活化作用,提高活性炭的吸附性能;活化温度、保温时间和磷酸浓度对活性炭的吸附性能、比表面积和孔容积具有正向作用;随着浸渍比的增大,活性炭的吸附性能呈先升后降的趋势;N2吸附等温线分析表明,活化温度的升高有利于其比表面积和孔容积的提高.在较佳的实验条件下,活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积分别为1628.7 m2·g-1和0.894、0.699 cm3·g-1.【期刊名称】《福建农林大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(041)001【总页数】5页(P99-103)【关键词】活性炭;磷酸;低温;预处理【作者】吴开金;林冠烽;孙康;陈涵;陈志强;官新宇【作者单位】福建省林业科学研究院,福建福州350012;福建省森林培育和林产品加工利用重点实验室,福建福州350012;福建省林业科学研究院,福建福州350012;中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏南京210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏南京210042;福建省林业科学研究院,福建福州350012;福建省森林培育和林产品加工利用重点实验室,福建福州350012;福建省林业科学研究院,福建福州350012;福建省林业科学研究院,福建福州350012【正文语种】中文【中图分类】TQ351.2目前，活性炭的制备方法主要有物理法和化学法．物理法主要以水蒸汽和二氧化碳为活化介质，化学法主要以磷酸和氯化锌为活化剂．磷酸法作为一种常规的活性炭制备方法，广泛应用于木质活性炭的生产．与氯化锌法相比，磷酸法具有污染少、容易回收等优点，与物理法相比，磷酸法具有能耗低、得率高等优点［1－3］．因此，国内外学者对磷酸法活性炭的物理化学结构、孔径结构的影响因素、活化机理等进行了大量的研究［4－10］．磷酸法制备活性炭主要采用磷酸浸渍木质原料，在较高的温度下进行活化．然而，对磷酸浸渍过的木质原料，在低温下进行预处理，再进行活化的研究，国内外鲜有报道．本研究采用低温预处理磷酸法制备活性炭，讨论了预处理温度、活化温度、浸渍比、保温时间和磷酸浓度等因素对活性炭性能的影响，可望为磷酸活化法的机理分析奠定理论基础．1 材料与方法1．1 原料与试剂以杉木屑为试验原料，粉碎过筛，取粒径0．2－1．0 mm．磷酸、碘、亚甲基蓝、硫代硫酸钠等化学药品均采用分析纯．1．2 试验方法杉木屑与不同浓度(30% －60%)的磷酸溶液按一定的浸渍比(0．75－1．50)混合，在较低温度(25－180℃)下进行预处理，6 h后，放入瓷坩锅中，在马福炉中升温至预定的温度(350－550℃)，活化0．5－2．0 h，冷却，水洗至中性，干燥，粉碎过筛至200目，备样．1．3 吸附性能的测试根据《木质活性炭试验方法标准》GB/T 12496．8-1999［11］、GB/T 12496．10-1999［12］，测定样品的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值．1．4 样品表征采用美国Micrometric公司ASAP2020型全自动比表面积分析仪，测定活性炭的N2吸附等温线．2 结果与讨论表1 活性炭的吸附性能Table 1 Adsorption capability of activated carbon条件亚甲基蓝吸附值m g·g －1碘吸附值m g·g －1预处理温度/℃ 2 5 2 2 5．0 6 3 5．7 8 0 2 5 5．0 6 8 0．5 1 0 0 2 7 7．5 7 0 6．4 1 2 0 3 5 2．5 8 6 0．9 1 4 0 3 7 5．0 1 0 1 0．7 1 6 0 3 6 7．5 9 9 2．8 1 8 0 3 5 2．5 9 7 1．3活化温度/℃ 3 5 0 3 2 2．5 8 2 6．4 4 0 0 3 5 2．5 9 3 3．2 4 5 0 3 6 0．0 9 4 2．0 5 0 0 3 7 5．0 1 0 1 0．7 5 5 0 3 6 7．5 9 9 3．5浸渍比0．7 5 3 4 5．0 9 5 5．7 1．0 3 7 5．0 1 0 1 0．7 1．2 5 3 6 7．5 9 9 1．1 1．5 0 3 2 2．5 8 3 3．7保温时间/h 0．5 3 6 7．5 9 8 8．3 1 3 7 5．0 1 0 1 0．7 1．53 8 2．5 1 0 5 4．2 2．0 3 6 7．5 1 0 1 5．3磷酸浓度/% 3 0 34 5．0 9 1 1．8 4 0 35 2．5 9 2 6．5 5 0 3 7 5．0 1 0 1 0．76 0 3 8 2．5 1 0 2 3．2在不同预处理温度(25－180℃)、活化温度(350 －550 ℃)、浸渍比(0．75 －1．50)、保温时间(0．5－2．0 h)和磷酸浓度(30% －60%)下制备活性炭，结果见表1．2．1 预处理温度对活性炭性能的影响由表1可知，随着预处理温度的升高，活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值呈先升后降的趋势，在140℃达到最大．80－180℃预处理制得的活性炭的吸附性能均比25℃(室温下，不进行热处理)的高，说明经过低温预处理，有利于活性炭吸附性能的提高．在25－100℃阶段，活性炭的吸附性能提高较小，亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别从225．0和635．7 mg·g－1升高到 277．5 和 706．4 mg·g－1．100－140℃阶段，活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值有较大幅度的提高，分别从277．5和706．4 mg·g－1升高到 375．0 和 1010．7 mg·g－1．这是由于 100－140℃高于水的沸点，浸渍料中的水分处于蒸腾状态，有利于磷酸在木质原料内部的渗透，促进磷酸的活化作用，提高活性炭的吸附性能．140－180℃阶段，活性炭的吸附值有所下降，这是由于温度太高，水分蒸发太快，浸渍料在较短时间内便处于干燥状态，反而不利于磷酸在木质原料内部的渗透．2．2 活化温度对活性炭性能的影响由表1可知，随着活化温度的升高，活性炭的吸附值呈先升后降的趋势，在500℃达到最大．350－400℃阶段，活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值有较大的提高，分别从322．5和826．4 mg·g－1升高到352．5和933．2 mg·g－1．400－500℃阶段，活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值提高较少，随着温度上升至550℃，吸附性能略有下降．活化温度与活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积的关系见表2．由表2可知，随着活化温度的升高，活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积呈上升的趋势．350－500℃阶段，活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积有较大的增加，分别从 585．6 m2·g－1和 0．372、0．280 cm3·g－1增加到 1628．7 m2·g－1和0．894、0．699 cm3·g－1．表2 活性炭的比表面积与孔容积Table 2 BET and pore volume of activated carbon条件比表面积m2·g －1总孔容积cm3·g －1微孔容积cm3·g －1 条件比表面积m2·g －1总孔容积cm3·g －1微孔容积cm3·g －1活化温度/℃ 350 585．6 0．372 0．280 浸渍比0．75 1499．0 0．748 0．656 400 859．6 0．500 0．392 1．0 1628．7 0．894 0．699 450 1287．9 0．694 0．575 1．25 1617．7 0．969 0．691 500 1628．7 0．894 0．699 1．50 1373．5 0．846 0．589 550 1763．2 0．926 0．754图1为不同活化温度下的N2吸附等温线，该等温线形状相似，中间均有平台，说明该类活性炭具有发达的微孔结构，属于Ⅰ型等温线．由图1可知，随着活化温度的升高各相对压力(p/p0)对应的N2吸附容积不断增加，说明温度的升高有利于比表面积和孔容积的提高．p/p0＜0．1时，主要为液氮对活性炭微孔的填充［13－15］，活化温度越高对应的吸附容积越大，说明活化温度的提高，有利于微孔容积的增大．随着p/p0的进一步增大，450－550℃的样品对应的吸附容积有较明显的增加(该阶段为中孔的填充过程)，说明其具有发达的中孔结构，而350－400℃样品的容积增加不明显，说明其中孔结构比较不发达．另外，随着温度的升高，N2吸附等温线的平台越来越不明显，说明温度的升高，促进了孔径的扩大［1］．图1 活化温度与N2吸附等温线Fig．1 Activation temperature vsN2adsorption isotherm2．3 浸渍比对活性炭性能的影响由表1可知，随浸渍比的增加，活性炭的吸附性能呈先升后降的趋势，在浸渍比为1．0时达到最大．在0．75－1．0阶段，活性炭的吸附性能有较大的增强，亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别从345．0和955．7 mg·g－1升高到 375．0 和1010．7 mg·g－1．1．0 －1．25 阶段，活性炭的吸附值降低较少，1．25 －1．50 阶段，活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值有较大幅度的下降，降低到322．5和833．7 mg·g－1．浸渍比与活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积的关系见表2．由表2可知，随着浸渍比的增加，活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积呈先升后降的趋势，在浸渍比为1．0时达到最大．0．75－1．0阶段，活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积有较大的提高，分别从 1499．0 m2·g－1和 0．748、0．280 cm3·g－1提高到 1628．7 m2·g－1和0．894、0．699 cm3·g－1．1．25 －1．50 阶段，活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积下降较多，分别从 1617．7 m2·g－1和 0．969、0．691 cm3·g－1降低到 1373．5 m2·g－1和 0．846、0．589 cm3·g－1．图2为不同浸渍比对应的N2吸附等温线，该等温线均有个平台(除浸渍比为1．5外)，说明该类活性炭具有发达的微孔结构，属于Ⅰ型等温线．p/p0＜0．1时，浸渍比0．75－1．25的氮气吸附等温线几乎重合，说明其微孔容积相似，而浸渍比1．5对应的吸附容积最小，说明其微孔容积较小．p/p0＞0．1时，浸渍比1．0和1．25样品对应的吸附体积均比0．75的大，说明其具有较发达的中孔结构．0．1＜p/p0＜0．3时，浸渍比1．0样品对应的吸附体积比1．25稍微大，说明其较细的中孔体积比较大．浸渍比1．5样品的平台不明显，在p/p0＞0．02时，随着p/p0的增大，吸附容积不断增大，说明浸渍比的增大，促进了孔径的扩大．图2 浸渍比与N2吸附等温线的关系Fig．2 Impregnation ratio vsN2adsorption以上分析可知，浸渍比较小时，活化反应不充分，不利于吸附性能的提高，浸渍比太大，在过量磷酸的作用下，原料产生水解，一些小分子物质溶出，以使活化过程中孔隙结构扩大［16］，不利于吸附性能、比表面积和孔容积的提高．2．4 保温时间对活性炭性能的影响由表1可知，随着保温时间的延长，活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈先升后降的趋势，在1．5 h时达到最大，为382．5和1054．2 mg·g－1，但总体相差不大，说明保温时间对活性炭的吸附性能影响不大．2．5 磷酸浓度对活性炭性能的影响由表1可知，随着磷酸浓度的提高，活性炭的吸附值呈不断上升的趋势．其中，30% －40%和50% －60%阶段，吸附值的增大较小．40% －50%阶段，亚甲基蓝吸附值和碘吸附值增大较明显，分别从352．5和926．5 mg·g－1增到375．0 和1010．7 mg·g－1．根据化学活化原理，活性炭的孔隙主要是活化剂被回收后留下的空隙，因此，浸渍比相同时，磷酸在活化产物的分散就决定了产品的吸附性能．浓度低时，溶液含量较多，低温预处理时需要较长的时间才能实现蒸腾状态，不利于渗透和润涨，而浓度较高时，溶液含量低，低温预处理时在较短时间便可达到蒸腾状态，有利于磷酸溶液对物料的渗透和润涨．3 结论(1)在低温下对磷酸浸渍的木质原料进行预处理，有利于磷酸在木质原料内部的渗透，促进磷酸的活化作用，提高活性炭的吸附性能．(2)活化温度、保温时间和磷酸浓度对活性炭的吸附性能、比表面积和孔容积具有正向作用．在较佳的实验条件下，活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积分别为375．0 mg·g－1、1010．7 mg·g－1、1628．7m2·g－1、0．894 cm3·g－1和 0．699 cm3·g－1．(3)随着浸渍比的增大，活性炭的吸附性能呈先升后降的趋势．浸渍比太大，促进了原料的水解，一些小分子物质的溶出，使活化过程中孔隙结构扩大，不利于吸附性能、比表面积和孔容积的提高．(4)N2吸附等温线的分析表明，活化温度的升高有利于其比表面积和孔容积的提高，并且有使孔扩大的趋势．参考文献【相关文献】［1］FIERRO V，TOME-FEMANDEZ V，CELZARD A．Kraft lignin as a precursor for microporous activated carbons prepared by impregnation with ortho-phosphoricacid:synthesis and textural characterisation［J］．Microporous and Mesoporous Materials，2006，92(1 －3):243 －250．［2］ZUO S L，YANG J X，LIU J L，et al．Significance of the carbonization of volatile pyrolytic products on the properties of activated carbons from phosphoric acid activation of lignocellulosic material［J］．Fuel Processing Technology，2009，90:994 － 1001．［3］PRAHAS D，KARTIKA Y，INDRASWATI N，et al．Activated carbon from jackfruitpeel waste by H3PO4chemical activation:pore structure and surface chemistry characterization［J］．Chem Eng J，2008，140:32 －42．［4］REFFAS A，BEMARDET V，DAVID B，et al．Carbons prepared from coffee grounds by H3PO4activation:characterization and adsorption of methylene blue and Nylosan RedN-2RBL［J］．Journal of Hazardous Materials，2010，175(1 － 3):779 －788．［5］LIM W C，SRINIVASAKANNAN C，BALASUBRAMANIAN N．Activation of palm shells by phosphoric acid impregnation for high yielding activated carbon［J］．Journalof Analytical and Applied Pyrolysis，2010，88(2):181 －186．［6］PUZIY A M，PODDUBNAYA O I，ZIATDINOV A M．On the chemical structure of phosphorus compounds in phosphoric acidactivated carbon［J］．Applied Surface Science，2006，252(23):8036 －8038．［7］MOLINA-SABIO M，ALMANSA C，RODRIGUEZ-REINOSO F．Phosphoric acid activated carbon discs for methane adsorption［J］．Carbon，2003，41:2113 －2119．［8］左宋林，刘军利，倪传根．低温磷酸活化棉秆制备活性炭的研究［J］．林产化学与工业，2008，28(6):44－48．［9］左宋林，刘军利，杨建校，等．磷酸活化法活性炭性质对亚甲基蓝吸附能力的影响［J］．林产化学与工业，2010，30(4):1－5．［10］王玉新，时志强，周亚平．孔隙发达竹质活性炭的制备及其电化学性能［J］．化工进展，2008，27(3):399－403．［11］国家质量技术监督局．GB/T 12496．10-1999木质活性炭试验方法亚甲基蓝吸附值的测定［S］．北京:中国标准出版社，1999．［12］国家质量技术监督局．GB/T 12496．8-1999木质活性炭试验方法碘吸附值的测定［S］．北京:中国标准出版社，1999．［13］ARRIAGADA R，GARCIA R，MOLINA-SABIO M，et al．Effect of steam activationon the porosity and chemical nature of activated carbons from eucalyptus globules and peach stones［J］．Microporous Materials，1997，8:123 －130．［14］林冠烽，程捷，黄彪，等．高活性木炭的制备与孔结构表征［J］．化工进展，2007，26(7):986－989．［15］林冠烽．炭化工艺对高活性木炭性能的影响［J］．林业科学，2009，45(4):112－116．［16］MOLINA-SABIO M，RODRIGUEZ-REINOSO F，CATURLA F，et al．Porosity in granular carbons activated with phosphoric acid［J］．Carbon，1995，33(8):1105 －1113．。
磷酸活化法制备活性炭工艺流程
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低温磷酸活化棉秆制备活性炭的研究
４ ０℃ ．Ｔ ｅ ｐ ｏ ｅｌ ｓ ｏ ｃｉ ａｅ ａｂ ｎ ｅ ｅ ｄ ｔ ｒ ｎ ｄ ｂ ｈ ｏｌ ｗ ｎ ｅ ｓ ｄ ｏ ｐ ｉｎ ｃ ｐ ｃ ｔ ｓ ｔ ｏ ｉｅ，ｍｅｈ ｌｎ ５ ｈ ｒｐ ｒ ｅ ｆａ ｔ ｔｄ ｃ ｒ ｏ ｓ ｗ ｒ ｅ ｅｍｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｆｌ ｉ ｇ ｔｒ ：ａ ｓ ｒ ｔ ａ ａ ｉ ｅ ｏ ｉｄ ｎ ｉ ｖ ｏ ｍ ｏ ｉ ｔ ｙｅ ｅ
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第２ ８卷第 ６林 产 化 学 与 工 业
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磷酸法连续生产活性炭的工艺流程
磷酸法连续生产活性炭的工艺流程1.首先，将原材料木质素粉末与磷酸混合均匀。
Firstly, mix the raw material lignin powder with phosphoric acid evenly.2.然后，将混合物放入炭化炉中进行干馏处理。
Then, put the mixture into the carbonization furnace for dry distillation.3.在炭化炉中，粉末混合物受热分解生成碳化物和其他气体。
In the carbonization furnace, the powdered mixture is heated to decomposition, producing carbide and other gases.4.接着，将产生的气体收集和处理，以回收有用的物质。
Next, collect and process the generated gases to recover useful substances.5.碳化物经过冷却后即可成为活性炭。
Activated carbon is formed after the carbide is cooled.6.这种活性炭可以用于水处理、空气净化和其他环境应用。
This activated carbon can be used for water treatment, air purification, and other environmental applications.7.为了实现连续生产，需要在炭化炉中不断补充原材料和磷酸。
To achieve continuous production, it is necessary to continuously replenish raw materials and phosphoric acid in the carbonization furnace.8.同时，需要控制炭化反应的温度和时间，以确保活性炭的质量稳定。
磷酸法制备低灰分活性炭的研究_葛战勤
河北工业科技第21卷第6期第4页HEBEI J OURNAL OF INDUSTRIAL Vol.21No.6P.4总第88期2004年SCIENCE&TECHNOLOGY Sum882004文章编号:1008-1534(2004)06-0004-03磷酸法制备低灰分活性炭的研究葛战勤(河北科技大学理学院,河北石家庄050018)摘要:介绍了磷酸法生产粉状活性炭的基本原理和工艺条件;通过实验研究了在固定原料含水量和活化时间的前提下,磷酸浓度、活化温度等对粉状活性炭灰分的影响,并寻求到用磷酸法生产低灰分粉状活性炭的最佳工艺条件:活化温度为350e,浸泡木屑的磷酸的质量分数为68.9%。
关键词:磷酸;低灰分;活性炭中图分类号:TQ424.19文献标识码:A活性炭是一种人造材料,公元前埃及就用于医药,印度就用于滤水。
中国古代曾用木炭来测定空气湿度,明朝的李时珍在5本草纲目6中记叙了果核煅炭可治疗腹泻和肠胃病[1]。
近几十年来,活性炭纤维的制备及其在环保领域的应用研究日益发展[2]。
活性炭的物理结构决定了它的特点。
活性炭由微细的石墨微晶构成,微晶的大小和取向各不相同,其表面有羧基、酚羟基及羰基等官能团,内部有许多大小不一的细孔。
细孔的形状和半径不固定,按半径不同可以分为微孔和大孔。
由于多孔性,活性炭的内表面积很大,具有很好的吸附作用,可用于气相吸附、液相吸附等,也可用作催化剂载体。
自从活性炭开始大规模工业化生产以来,随着现代科学技术的提高,活性炭的应用已遍及多个行业,如自来水和工业用水净化、气体净化及分离、溶剂的回收、制糖、环保等。
另外,它正在被应用于一些新的研究领域,如血液净化、电子材料、锂电池材料等。
活性炭能够用各种碳质材料经炭化、活化处理而制造。
所用原料有的属于植物类,如木材、木屑、椰壳、纸浆废液等;有的属于矿物类的含碳物质,如煤、石油残渣、石油焦炭、石油沥青等[3]。
活性炭生产主要有2种方法:一是化学法,二是物理法。
磷酸活化法制备稻壳活性炭的研究
要研究浸渍比、 活化剂浓度、 活化时间和活化温度等 工艺条件对活性炭产品质量的影响。 1 材料与方法 1. 1 原料、 试剂与仪器 稻壳 : 安徽永德米厂提供; 磷酸: 上海化学试剂公 司 ; 101 - 1型电热鼓风干燥箱: 南京实验仪器厂生产 ; N J2 -4 - 8 型箱式电阻炉 : 南京实验仪器厂生产。
图 4 活化时间对活化效 果的影响
由图 4可以看出, 活化效果随着活化时间的延长 而增大。但若活化时间过长, 烧失率过大, 导致产量 下降, 成本增加, 故活化时间以不超过 90 m in 为宜。 2. 2 磷酸法活化稻壳的最佳工艺条件的确定 根据单因素试验的结果, 选择浸渍比、 活化剂浓 度、 活化 温度、 活化 时 间 4 个 因 素、3 个 水 平 进行 4 L9 ( 3 )正交试验, 以考察各因素的主次影响。因素水 平表见表 1 。 试验结果见表 2、 表 3 。由表 2 可以看出 , 碘吸附
图 3 活化温度对活化效 果的影响
从图 2可以看出, 活化效果随着活化剂浓度的升 高而增大。但若浓度过高, 相同浸渍比的情况下 , 溶 剂将过少 , 不利于原料的充分浸渍, 也将对活化效果 产生不利影响 , 同时生产成本将增高, 故浓度一般以 不超过 60 % 为宜。 2. 1. 3 活化温度对活化效果的影响 在浸渍比 1 2 5 、 活化剂浓度为 50 %、 活化时间 60 m in 的条件下考察活化温度对活 化效果的影响 , 结果见图 3 。
磷酸活化法制备花生壳活性炭工艺_徐涛
化 学 工 程 CHEM ICAL ENG INEER I NG ( CH INA )
Vo. l 37 N o . 11 N ov . 2009
磷酸活化法制备花生壳活性炭工艺
徐 涛, 刘晓勤
210009) ( 南京工业大学 材料化学工程国家重点实验室 , 江苏 南京
国内 外研究 的基础 上 将正 交 设计 试验 方 法用 于 磷 酸化 学 活 化 法 制 备花 生 壳 活 性 炭的 开 发 , 得 出了 磷酸活 化法制 备 花生 壳 高效 活性 炭 的最 佳 工 艺条 件 , 为 今 后 这 方面 的 研 究 工 作 提供 了 借 鉴和 参考。
作者简介 : 徐涛 ( 1981 ) , 男 , 博士研究生 , 主要从事生物质活性炭的开发和应用研究 ; 刘晓勤 , 通讯联系人 , 电话 : ( 025) 83587178 , E -ma i:l liuxq@ n ju t . edu . cn。
徐
涛等
磷酸活化法制备花生壳活性 炭工艺
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1 试验部分 1 . 1 原料及方法 花生壳原料取自南京郊区, 取回后洗净、 干燥、 粉 碎成 0 . 45 0 . 6 mm 的颗粒备用。实验所需的磷酸、 盐酸均为南京吉瑞化学试剂有限公司生产的分析纯。 花生壳活性炭的制备装置如图 1 所示, 将花生 壳物料和磷酸溶液按照一定浸渍质量比浸渍 2 h 后 装填到石英反应管中, 将反应管置于上海实验电炉 厂生产的 SK2 -2 -12 H 回转电炉中 , 在 KSJ温度控制 器的控制下按照 10 /m in 的升温速率升温至活化 温度 ( 300 500 ) , 活化时间均为 2 h , 活化过程均 在纯度为 99 . 99% 的氮气气氛下完成。
磷酸法茶渣活性炭的制备及吸附性能
第４８卷第１２期２０１９年１２月应㊀用㊀化㊀工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ.４８Ｎｏ.１２Ｄｅｃ.２０１９收稿日期:２０１９￣０４￣１８㊀㊀修改稿日期:２０１９￣０５￣３０基金项目:重庆市教委项目(Ｋｊ１５００６２１)ꎻ重庆市特色农产品加工储运工程技术研究中心项目(ＣＱＣＭ￣２０１６￣０７)ꎻＣＴＢＵ科研基金联合资助(６７０１０１３７９)作者简介:张会均(１９７８－)ꎬ女ꎬ重庆人ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ研究方向为有机固体废弃物处理与资源化技术ꎮ电话:１３９９６９３３９１８ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｚｈａｎｇｈｊ＠ｃｔｂｕ.ｅｄｕ.ｃｎ磷酸法茶渣活性炭的制备及吸附性能张会均ꎬ欧阳晚秋ꎬ陈琳莉(重庆工商大学环境与资源学院ꎬ重庆㊀４０００６７)摘㊀要:以牡丹花茶饮料生产末端茶渣(以下简称 茶渣 )作为活性炭制备原料ꎬ考察磷酸与茶渣的浸渍比㊁活化温度㊁活化时间对活性炭得率㊁碘吸附值的影响ꎮ结果表明ꎬ磷酸法制备茶渣活性炭的最佳工艺参数为:浸渍比(磷酸/原料)为１ʒ２.５ꎬ活化温度５５０ħꎬ活化时间０.５ｈꎮ活性炭得率为２９.９１％ꎬ碘吸附值为９６８.７５ｍｇ/ｇꎮ含水率为４.８０％ꎬ灰分含量为１７.２５％ꎮ接近于国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准１０００ｍｇ/ｇꎮ１００ｍＬ浓度为１０ｍｇ/Ｌ的苯酚废水ꎬ加入０.１ｇ活性炭ꎬ２５ħ振荡１ｈꎬｐＨ＝５时ꎬ茶渣活性炭对于苯酚吸附量达到８.６７ｍｇ/ｇꎬ吸附率约为８７％ꎮ关键词:茶渣ꎻ活性炭制备ꎻＨ３ＰＯ４ꎻ苯酚ꎻ吸附中图分类号:ＴＱ４２４.１㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１６７１－３２０６(２０１９)１２－２９４７－０４ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｒｏｍｔｅａｗａｓｔｅｕｓｉｎｇＨ３ＰＯ４ＺＨＡＮＧＨｕｉ￣ｊｕｎꎬＯＵＹＡＮＧＷａｎ￣ｑｉｕꎬＣＨＥＮＬｉｎ￣ｌｉ(ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＢｕｓｉｎｅｓｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＣｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６７ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＡｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｂｅｖｅｒａｇｅｔｅａｗａｓｔｅｂｙＨ３ＰＯ４ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄａｎｄｄｉｐｐｉｎｇｒａｔｉｏａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｙｉｅｌｄꎬｔｈｅｉｏｄｉｎｅａｄｓｏｒ￣ｂｉｎｇｖａｌｕｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｒｏｍｔｅａｗａｓｔｅｕｓｉｎｇＨ３ＰＯ４ａｒｅｓｔａｔｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ:ｔｈｅａｇｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｒａｔｉｏ１ʒ２.５ꎬｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ５５０ħꎬｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｉｍｅ０.５ｈꎬｔｈｅａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎꎬｍｏｉｓｔｕｒｅꎬａｓｈｃｏｎｔｅｎｔꎬｙｉｅｌｄꎬｔｈｅｉｏｄｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅｗｅｒｅ４.８０％ꎬ１７.２５％ꎬ２９.９１％ꎬ９６８.７５ｍｇ/ｇꎬｉｔ ｓｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｏｆ１０００ｍｇ/ｇｆｏｒｉｏｄｉｎｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅｏｆｆｉｒｓｔ￣ｃｌａｓｓａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａ￣ｐａｃｉｔｙａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｐｈｅｎｏｌ８.６７ｍｇ/ｇａｎｄ８７％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｆｏｒａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｕｎｄｅｒ１００ｍＬｐｈｅｎｏｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈａｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ１０ｍｇ/Ｌꎬａｄｄ０.１ｇｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｎｄｓｈａｋｅａｔ２５ħｆｏｒ１ｈꎬｐＨ＝５ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｔｅａｗａｓｔｅꎻａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎꎻＨ３ＰＯ４ꎻｐｈｅｎｏｌꎻａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ㊀㊀茶叶是一种具有网状结构㊁多孔㊁叶表面积较大的树叶ꎬ具有很强的吸附性[１]ꎮ茶渣具有植物纤维原料的细胞壁结构ꎬ经热处理ꎬ可逐步转变成孔隙发达㊁具有一定孔隙结构和表面化学特性的固体炭[２￣３]ꎮ近年来ꎬ国内外开展了大量茶渣生物吸附剂的相关研究[４￣８]ꎬ为茶渣的资源化利用提供了多种途径ꎮ茶渣活性炭可用于吸附水中污染物㊁重金属去脱除㊁净化空气㊁作电极材料等[９￣１３]ꎬ具有广阔的应用前景ꎮ活性炭的性能与制备条件和活化剂的选择有很大关系[１４￣１６]ꎮ本文以茶渣为原料ꎬ磷酸法制备茶渣活性炭ꎬ探索其最佳工艺条件与吸附特性ꎬ为茶渣资源化利用提供理论数据及技术支持ꎮ１㊀实验部分１.１㊀试剂与仪器茶渣ꎬ取自牡丹花茶饮料中试生产的末端废弃物ꎬ含水率２０.７１％ꎬＴＳ为７９.２９％ꎬＶＳ为９５.３９％ꎻ磷酸㊁盐酸㊁碘㊁碘化钾㊁苯酚均为分析纯ꎮＳＨＺ￣Ｄ(Ⅲ)循环水式真空泵ꎻＤＨＧ电热恒温鼓风干燥箱ꎻＭＦＬ￣２０００马弗炉ꎻ日立Ｓ￣５２０电子显微镜ꎻＺｗｙ￣１１０ｘ３０型恒温水浴振荡器ꎻＵＶ２４００型紫外应用化工第４８卷可见光分光光度计ꎻＰＨＳＪ￣４ｆｐＨ计ꎮ１.２㊀活性炭制备茶渣原料烘干ꎬ粉碎ꎬ过４０目筛网(<０.３８ｍｍ)ꎬ１０５ħ烘至恒重ꎬ储存于干燥器中ꎮ将茶渣与磷酸按１ʒ３混合均匀ꎬ在室温下浸渍１２ｈꎮ将混合物放入坩埚中ꎬ移至马弗炉中ꎬ升温速率为１０ħ/ｍｉｎꎬ在５５０ħ炭化活化１ｈꎮ冷却至室温后ꎬ倒入(１＋９)盐酸水溶液中ꎬ用蒸馏水反复冲洗ꎬ直至溶液的ｐＨ呈中性ꎮ在１００ħ下干燥ꎬ粉碎至２００目ꎬ放入干燥器内备用ꎮ计算活性炭得率(Ｙ)ꎮＹ＝ｍｍ０ˑ１００％式中㊀ｍ 活性炭质量ꎬｇꎻｍ０ 茶渣质量ꎬｇꎮ根据ＧＢ/Ｔ１２４９６.８ ２０１５[９０]测定碘吸附值ꎮ采用扫描电子显微镜(ＳＥＭ)观察样品表面形貌ꎮ１.３㊀吸附实验取１００ｍＬ浓度１０ｍｇ/Ｌ的含苯酚废水置于锥形瓶中ꎬ调节溶液ｐＨꎬ加入０.１ｇ茶渣活性炭ꎬ在恒温水浴振荡器(２５ħꎬ１３０ｒ/ｍｉｎ)上振荡１ｈꎬ过滤ꎮ移取上清液置于比色皿中ꎬ用紫外可见光分光光度计在波长２７０ｎｍ处测定苯酚浓度ꎬ计算苯酚的吸附量ｑ和吸附率Ｅꎮｑ＝(Ｃ０－Ｃ)Ｖ/ｍＥ＝(Ｃ０－Ｃ)/Ｃ０ˑ１００％式中㊀Ｃ０ 吸附前溶液中苯酚质量浓度ꎬｍｇ/ＬꎻＣ 吸附后溶液中苯酚质量浓度ꎬｍｇ/ＬꎻＶ 吸附溶液体积ꎬｍＬꎻｍ 茶渣活性炭质量ꎬｇꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀制备条件对活性炭吸附性能的影响２.１.１㊀浸渍比㊀在活化温度６５０ħꎬ活化时间１ｈꎬ室温浸渍１２ｈ的条件下ꎬ研究浸渍比对活性炭吸附特性影响ꎬ结果见图１ꎮ图１㊀浸渍比对得率和碘吸附值的影响Ｆｉｇ.１㊀Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｐｐｉｎｇｒａｔｉｏｏｎｙｉｅｌｄａｎｄｉｏｄｉｎｅｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅ㊀㊀由图１可知ꎬ随着浸渍比的增加ꎬ得率和碘吸附呈现先增大后降低的趋势ꎬ浸渍比达到１ʒ３时ꎬ活性炭碘吸附值降低缓慢ꎬ当浸渍比达到１ʒ３.５时ꎬ活性炭得率下降显著ꎮ这是因为形成的新孔随着剂料比增大而增多ꎬ但是浸渍比达到一定的比例以后ꎬ会将部分形成的孔扩大和烧失[２]ꎮ浸渍比为１ʒ３时ꎬ碘吸附值最大ꎮ２.１.２㊀活化温度㊀在活化时间１ｈꎬ室温浸渍１２ｈꎬ磷酸/原料浸渍比为１ʒ３的条件下ꎬ考察活化温度ꎬ对活性炭吸附性能的影响ꎬ结果见图２ꎮ图２㊀活化温度对得率和碘吸附值的影响Ｆｉｇ.２㊀Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｙｉｅｌｄａｎｄｉｏｄｉｎｅｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅ㊀㊀由图２可知ꎬ碘吸附值随活化温度的升高而逐渐升高㊁得率降低ꎮ这可能是因为ꎬ在反应阶段ꎬ新孔的形成占主导地位ꎬ此时碘吸附值增大ꎮ活化温度的升高ꎬ使碳体烧失严重ꎬ减少了活性炭的生成ꎬ造成得率下降ꎮ活化温度６５０ħ时ꎬ得率最高约３４％ꎮ从经济角度考虑ꎬ得率较高的可以获得更多的产品ꎬ因此ꎬ活化温度为６５０ħꎮ２.１.３㊀活化时间㊀在活化温度６５０ħꎬ室温浸渍１２ｈꎬ磷酸/原料浸渍比为１ʒ３的条件下ꎬ考察活化时间对活性炭吸附性能的影响ꎬ结果见图３ꎮ图３㊀活化时间对得率和碘吸附值的影响Ｆｉｇ.３㊀Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｙｉｅｌｄａｎｄｉｏｄｉｎｅｓｏｒｐｔｉｏｎｖａｌｕｅ㊀㊀由图３可知ꎬ活性炭碘吸附值随着活化时间的延长而增长ꎬ２.５ｈ达到最大值ꎬ随后略有下降ꎮ反应初期ꎬ新孔的形成占主导地位ꎬ此时碘吸附值增大ꎬ当活化反应进行基本完全时ꎬ炭化体上的磷酸炭骨架部分会与氧发生反应ꎬ生成气体排出ꎬ造成炭化８４９２第１２期张会均等:磷酸法茶渣活性炭的制备及吸附性能体上已有的部分微孔和中孔的孔径变大[２]ꎬ使得比表面积降低ꎬ碘吸附值有所下降[２]ꎮ同时ꎬ随着活化时间的增加ꎬ过多的有机碳烧失ꎬ得率也就减少ꎮ活化时间１ｈ时ꎬ得率最高约３４％ꎮ２.２㊀磷酸法制备茶渣活性炭工艺优化以上述单因素实验结果为基础ꎬ对浸渍比㊁活化温度㊁活化时间进行正交实验ꎬ以活性炭的碘吸附值和得率为考察指标ꎬ对活性炭制备条件进行优化ꎬ因素水平见表１ꎬ结果见表２ꎮ表１㊀因素水平Ｔａｂｌｅ１㊀Ｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓ水平ＡＢＣ浸渍比活化温度/ħ活化时间/ｈ１１ʒ２.５５５００.５２１ʒ３.０６５０１.０３１ʒ３.５７５０１.５表２㊀正交实验结果Ｔａｂｌｅ２㊀Ｒｅｓｕｌｔｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ实验号ＡＢＣ得率/％碘吸附值/(ｍｇ ｇ－１)１１１１２９.９１９６８.７５２１２２２３.４２９９９.８２３１３３１５.７３１０５８.６８４２１２２７.７９９２.０４５２２３１７.７８１０７２.１６２３１２１.０６９９３.７９７３１３２３.３９３８.７１８３２１２４.２７９５４.０６９３３２２０.９８９１３.７６得率Ｋ６９.０６８０.９１７５.２４Ｋ６６.５４６５.４７７２.１Ｋ６８.５５５７.７７５６.８１ｋ２３.０２２６.９７２５.０８ｋ２２.１８２１.８２２４.０３ｋ２２.８５１９.２６１８.９３７Ｒ０.８４７.７１６.１４３碘吸Ｋ３０２７.２５２８９９.５２９１６.６附值Ｋ３０５７.９３３０２５.９８２９０５.６２Ｋ２８０６.５３２９６６.２３３０６９.４９ｋ１００９.０８９６６.５９７２.２ｋ１０１９.３１１００８.６６９６８.５４ｋ９３５.５１９８８.７４１０２３.１６Ｒ８３.８４２.１６５４.６２㊀㊀由表２可知ꎬ以碘吸附值为参考指标时ꎬ因素影响的大小顺序为:Ａ>Ｃ>Ｂꎬ即浸渍比>活化时间>活化温度ꎬ磷酸法制备茶渣活性炭其最佳工艺条件为Ａ２Ｂ２Ｃ３ꎬ即浸渍比１ʒ３ꎬ活化温度为６５０ħꎬ活化时间为１.５ｈꎮ此条件下的得率为１７.７８％ꎬ碘吸附值为１０７２.１ｍｇ/ｇꎮ以得率为参考指标时ꎬ因素影响的大小顺序为Ｂ>Ｃ>Ａꎬ即活化温度>活化时间>浸渍比ꎬ磷酸法制备活性炭其最佳工艺条件为Ａ１Ｂ１Ｃ１ꎬ即浸渍比为１ʒ２.５ꎬ活化温度为５５０ħꎬ活化时间为０.５ｈꎮ此条件下的得率为２９.９１％ꎬ碘吸附值为９６８.７５ｍｇ/ｇꎮ工艺Ａ２Ｂ２Ｃ３和Ａ１Ｂ１Ｃ１的碘吸附值均接近国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准１０００ｍｇ/ｇꎮ从经济角度考虑ꎬ得率较高的可以获得更多的产品ꎬ可知Ａ１Ｂ１Ｃ１的工艺条件更经济ꎮ２.３㊀茶渣活性炭电镜扫描结果茶渣和茶渣活性炭的电镜扫描图见图４ꎮ(ａ)茶渣(ｂ)茶渣活性炭图４㊀茶渣(ａ)㊁茶渣活性炭(ｂ)的扫描电镜图Ｆｉｇ.４㊀ＴｈｅＳＥＭｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓｏｆｔｅａｒｅｓｉｄｕｅｓａｎｄａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓ㊀㊀由图４可知ꎬ原料茶渣结构致密ꎬ弯曲平行均匀排列ꎬ且具有一定的柱状结构ꎮ茶渣活性炭表面光滑ꎬ具有发达的空隙结构ꎬ且孔形状为排列整齐的蜂窝状结构ꎬ这是因为磷酸在活化时进入结构内部ꎬ起着碳骨架作用ꎬ形成多孔结构[２]ꎮ２.４㊀茶渣活性炭吸附性能２.４.１㊀吸附动力学分析㊀取１００ｍＬ浓度为１０ｍｇ/Ｌ的含苯酚废水ꎬｐＨ调至中性ꎬ投入茶渣活性炭０.１ｇꎬ摇匀ꎬ放入２５ħ水浴振荡器ꎬ间隔一定时间取上清液过滤ꎬ测定苯酚茶留量ꎬ计算吸附量ꎬ结果见图５ꎮ图５㊀吸附时间对吸附量的影响Ｆｉｇ.５㊀Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｉｍｅｏｎｔｈｅａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｄｓｏｒｂｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ㊀㊀由图５可知ꎬ在投入苯酚溶液的一瞬间ꎬ就开始了快速吸附反应ꎬ在１０ｍｉｎ时ꎬ吸附量就达到了５ ８ｍｇ/ｇꎬ吸附率约达５９％ꎬ反应在约６０ｍｉｎ开始９４９２应用化工第４８卷变得缓慢ꎬ逐渐趋于平稳ꎮ因此ꎬ活性炭的吸附平衡时间可选择为６０ｍｉｎꎮ２.４.２㊀ｐＨ对吸附性能的影响㊀实验选取ｐＨ２~１２对苯酚初始浓度１０ｍｇ/ｇ的水溶液ꎬ摇匀ꎬ放入在２５ħ水浴振荡６０ｍｉｎꎬ取上清液过滤测定苯酚吸附量ꎬ结果见图６ꎮ图６㊀ｐＨ对茶渣活性炭吸附量的影响Ｆｉｇ.６㊀ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐＨｏｎｔｈｅａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｄｓｏｒｂｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ㊀㊀由图６可知ꎬｐＨ＝５时吸附效果最好ꎬ吸附率８７％ꎻ当ｐＨ>７时ꎬ吸附量减缓ꎬ呈下降趋势ꎬ表明在酸性条件下ꎬ茶渣活性炭对苯酚的吸附较好ꎮ这是因为常温下苯酚在酸溶液中的溶解度较小ꎬ溶液ｐＨ的增加时ꎬ溶解度会变ꎬ活性炭对苯酚的吸附量会随着ｐＨ值的增大而减小[１７]ꎮ因此ꎬ在实际应用此类活性炭吸附苯酚污染水体时ꎬ建议在ｐＨ３~５的范围内进行ꎮ３ 结论(１)磷酸法制备茶渣活性炭的最佳工艺参数为:浸渍比为１ʒ２.５ꎬ活化温度为５５０ħꎬ活化时间为０.５ｈꎮ活性炭得率为２９.９１％ꎬ碘吸附值为９６８.７５ｍｇ/ｇꎮ水分含量为４.８０％ꎬ灰分含量为１７.２５％ꎮ接近于国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准１０００ｍｇ/ｇꎮ(２)茶渣活性炭表面光滑ꎬ具有发达的空隙结构ꎬ且孔形状为排列整齐的蜂窝状结构ꎬ茶渣活性炭的吸附平衡时间为６０ｍｉｎꎬ吸附量和吸附率在ｐＨ酸性条件下效果较好ꎮｐＨ＝５时茶渣活性炭的最大吸附量和吸附率可分别达到８７％ꎻ当ｐＨ>７时ꎬ吸附量减缓ꎬ呈下降趋势ꎮ参考文献:[１]㊀骆耀华.茶树栽培学[Ｍ].５版.北京:中国农业出版社ꎬ２０１５.[２]左宋林.磷酸活化法制备活性炭综述(Ｉ) 磷酸的作用机理[Ｊ].林产化学与工业ꎬ２０１７ꎬ３７(３):１￣９.[３]叶倩ꎬ梁月荣ꎬ陆建良.茶渣综合利用研究进展[Ｊ].中国茶叶ꎬ２０１２ꎬ３１(３):１５０￣１５２.[４]谢枫ꎬ金玲莉ꎬ涂娟ꎬ等.茶废弃物综合利用研究进展[Ｊ].中国农学通报ꎬ２０１５ꎬ３１(１):１４０￣１４５.[５]ＱｉａｏＨｕａｎｈｕａｎꎬＭｅｉＬｉｐｉｎｇꎬＣｈｅｎＧｕｉｊｉｅꎬｅｔａｌ.Ａｄｓｏｒｐ￣ｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒａｔｅａｎｄｐｈｏｓｐｈａｔｅｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｕｓｉｎｇａｍｉｎｅｃｒｏｓｓ￣ｌｉｎｋｅｄｔｅａｗａｓｔｅｓ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅＳｃｉ￣ｅｎｃｅꎬ２０１９ꎬ４８３:１１４￣１２２.[６]姚时ꎬ张鸣帅ꎬ李林璇ꎬ等.茶渣负载纳米四氧化三铁复合材料制备及其对亚甲基蓝的吸附机理[Ｊ].环境化学ꎬ２０１８ꎬ３７(１):９６￣１０７.[７]龚新怀ꎬ戴忠豪ꎬ李素琼ꎬ等.多酚原位固化茶渣对水中Ｃｒ(Ⅵ)的吸附[Ｊ].化工环保ꎬ２０１７ꎬ３７(６):６５５￣６６０.[８]史文悦ꎬ游翰章ꎬ丁一梅ꎬ等.磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能[Ｊ].应用化工ꎬ２０１８ꎬ４７(１０):２１０７￣２１１０.[９]ＹａｎｇＳｈｅｎｇｘｉｎꎬＷｕＹｕｎｈａｉꎬＡｉｅｒｋｅｎＡｙｉｎｉｇａｅｒꎬｅｔａｌ.Ｍｏｎｏ/ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆａｒｓｅｎｉｃ(ＩＩＩ)ａｎｄｎｉｃｋｅｌ(ＩＩ)ｕ￣ｓｉｎｇｍｏｄｉｆｉｅｄｇｒｅｅｎｔｅａｗａｓｔｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＴａｉｗａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓꎬ２０１６(６０):２１３￣２２１.[１０]ＷａｃｈｉｒａｐｈｏｒｎＣｈｅｒｄｃｈｏｏꎬＳｒｉｓｕｄａＮｉｔｈｅｔｔｈａｍꎬＪｉｔｔｉｍａＣｈａｒｏｅｎｐａｎｉｃｈ.ＲｅｍｏｖａｌｏｆＣｒ(ＶＩ)ｆｒｏｍｓｙｎｔｈｅｔｉｃｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｙａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｔｏｃｏｆｆｅｅｇｒｏｕｎｄａｎｄｍｉｘｅｄｗａｓｔｅｔｅａ[Ｊ].Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅꎬ２０１９(２２１):７５８￣７６７.[１１]孙珂ꎬ马安周ꎬ马海乐ꎬ等.双偶氮染料的茶渣固态漆酶脱色[Ｊ].印染ꎬ２０１８ꎬ４４(１８):１７￣２３.[１２]ＭａｈｅｎｄｒａＳＧａｉｋｗａｄꎬＣｈａｎｄｒａｊｉｔＢａｌｏｍａｊｕｍｄｅｒ.Ｔｅａｗａｓｔｅｂｉｏｍａｓｓａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅｆｏｒｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｒｅｍｏｖ￣ａｌｏｆＣｒ(ＶＩ)ａｎｄｆｌｕｏｒｉｄｅｂｙｃａｐａｃｉｔｉｖｅｄｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅꎬ２０１７(１８４):１１４１￣１１４９.[１３]ＤｉｖｙａＰａｌꎬＳｕｂｏｄｈＫｕｍａｒＭａｉｔｉ.Ａｂａｔｅｍｅｎｔｏｆｃａｄｍｉｕｍ(Ｃｄ)ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎｉｎｓｅｄｉｍｅｎｔｕｓｉｎｇｔｅａｗａｓｔｅｂｉｏｃｈａｒｔｈｒｏｕｇｈｍｅｓｏ￣ｍｉｃｒｏｃｏｓｍｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬ２０１９(２１２):９８６￣９９６.[１４]ＧｕｎｄｏｇｄｕＡꎬＤｕｒａｎＣꎬＳｅｎｔｕｒｋＨＢꎬｅｔａｌ.Ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉ￣ｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｎｏｖｅｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｐｒｏｄｕｃｅｄ￣ｆｒｏｍｔｅａｉｎｄｕｓｔｒｙｗａｓｔｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌａｎｄＡｐ￣ｐｌｉｅｄＰｙｒｏｌｙｓｉｓꎬ２０１３ꎬ１０４(１１):２４９￣２５９.[１５]ＫａｎＹｕｊｉａｏꎬＹｕｅＱｉｎｙａｎꎬＬｉＤｏｎｇꎬｅｔａｌ.ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓｆｒｏｍｗａｓｔｅｔｅａｂｙＨ３ＰＯ４ａｃｔｉｖａｔｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｓｆｏｒｏｘｙｔｅｔｒａｃｙ￣ｃｌｉｎｅｒｅｍｏｖａｌ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＴａｉｗａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓꎬ２０１７(７１):４９４￣５００.[１６]ＧｕｒｔｅｎＩＩꎬＯｚｍａｋＭꎬＹａｇｍｕｒＥꎬｅｔａｌ.ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｒｏｍｗａｓｔｅｔｅａｕｓｉｎｇＫ２ＣＯ３[Ｊ].ＢｉｏｍａｓｓａｎｄＢｉｏｅｎｅｒｇｙꎬ２０１２ꎬ３７(２):７３￣８１.[１７]应洁ꎬ赵宇ꎬ顾洁凡ꎬ等.活性炭改性及对废水中苯酚的吸附研究[Ｊ].应用化工ꎬ２０１８ꎬ４７(１):１１７￣１２０.０５９２。
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低温 预处理磷酸法制备 活性炭
吴开金 ， 。 林冠烽 ， 孙 康 陈 ， 涵 ， 陈志强 官新宇 ， （． １ 福建省林业科 学研 究院， 福建 福州 ３０ １ ；． ５０ ２２ 中国林业科 学研 究院林产化 学工业研 究所 ， 江苏 南京 ２ ０４ ；． １０ ２ ３ 福建 省 森林培 育 和林 产 品加 工利 用重 点 实验 室 ， 建 福 州 ３０ １ ） 福 ５０２
摘要 ：以磷 酸浸渍杉木屑 ， 在低温下进行预处理 ， 并 制备活性炭 ． 探讨 了预处理 温度 、 活化 温度 、 浸渍 比、 温时间和磷 酸浓 保
度等因素对活性炭性能的影响． 结果表明， 低温预处理有利于磷酸在木质原料内部的渗透 ， 促进磷酸的活化作用 ， 提高活性 炭 的吸 附性能 ； 活化温度 、 保温时间和磷酸浓 度对活 性炭 的吸 附性能 、 比表 面 积和孔 容 积具有 正 向作用 ； 着浸渍 比的增 随
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｃ ｖ ｔ ｄ ｃ ｒ ｏ ｓｗｅ ｒ ｐ ｒ ｄ ｂ ｈ ｓ ｈ ｒ ｃ ｄ ａ ｔ ａｉｎ ｆ ｍ ｈ ｎ ｓ ｒｐ ｗ ｅ ｈ ｃ ａ ｍｐ ｅ ｎ ｔ ｙ ｐ ｏ － ｉ ｔ ａ ｅ ａ ｂ ｎ ｒ ｐ ａ ｅ ｙ ｐ ｏ ｐ ｏ ｃ ａ ｉ ｃ ｖ ｔ ｏ Ｃ ｉ ｅ ｅｆ ｏ ｄ ｒｗ ｈ ｗ ｓ ｉ ｒ ｇ ａｅ ｂ ｈ ｅ ｅ ｉ ｉ ｏ ｒ ｉ ｉ ｄ ｓ ｐ ｏ ｃ ａ ｉ ｄ ｐ ｔ ａｅ ｔ ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ． Ｔ ｅ ｅ ｅ ｔｏ ｒ ｔ ａｍｅ ｔｔｍｐ ｒ ｔｒ ｈ ｒ ｃ ｄ ａ ｒ ｒ ｔ ａ ｗ ｅ ｅ ａ ｅ ｉ ｎ ｅｅ ｄ ｌ ｕ ｈ ｆ ｃ ｆｐ ｒ ｔ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ，ｉ ｒ ｇ ａ ｉｎ ｒ ｔ ， ｖｉ ｍｐ ｅ ｎ ｔ ａｉ ｏ ｏ ｈ ｌ ｉ ｇｔｍｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｏ ｃ ａ ｉ ｏ ｃ ｎｒ ｔ ｎ ｏ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔ ｓ ｏ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｅ ａ ｂ ｎ ｒ ｔ ｄ ｅ ．Ｔ ｅｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔ ｒ－ ｏｄ ｎ ｉ ｈ ｈ ｒ ｃｄ ｃ ｎ ｅ ｔ ｉ ｎ ｔ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆ ｈ ｃｉ ｔｄ ｃ ｒ ｏ ｓｗｅ ｓｕ ｉ ｎ ｓ ｉ ａｏ ｈ ｉ ｖ ｅ ｄ ｈ ｕ ｓ ｈ ｗ ｔ ａ ｅ ｅ ｌ ｄ ｐ
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中图分类号 ： Ｑ ５ ． Ｔ ３ １２ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：６ １ ４ ０ ２ １ ） １ ０ ９０ １７ ￣ ７ （０ ２ ０ － ９ －５ ０
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｃ ｖ ｔ ｄ ａｒ ｏ ｂ ｈｏ ｐｈ ｉ ｃ ｄ ｅ ｒ ｔｏ ｆ ａ ｔ ａ ｅ ｃ ｂ ｎ ｙ ｐ ｓ ｏｒｃ ａ ｉ ｉ ｔ ｏ ｇ ｏ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ｐｒ ｔ ｅ ｔ ｅ ｔ ｈｒ ｕ ｈ ｌ ｗ ｅ ｅ ｕｒ ｅ ｒ ａ ｍ ｎ ａ
福建农林 大学 学报 （ 自然科学 版）
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第４ 卷 第 １ １ 期
ＷＵ Ｋ ｉｉ ， Ｉ ｕｈｆｎ ，Ｓ Ｎ Ｋ ｎ Ｈ Ｎ Ｈａ ， Ｈ Ｎ Ｚ ｉ ｉ ｇ ， Ｕ Ｎ Ｘ ｎｙ ａ－ｎ ｊ ＬＮ Ｇ ｓ ． ｇ ｅ Ｕ ａ ｇ ，Ｃ Ｅ ｎ Ｃ Ｅ ｈ． ａ Ｇ Ａ ｉ．ｕ ｑｎ
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大 ， 炭的吸附性能呈先升后 降的趋势 ；： 活性 Ｎ 吸附等温线分析表 明 ， 活化温度 的升 高有利于其 比表面积 和孔容积 的提 高． 在
较佳 的实验条件下 ， 活性炭 的比表 面积 、 总孔容积和微孔 容积分别 为 １２ ． ・ 和 ０８ ４ ０６９ｅ ６ ８７ｍ ｇ ．９ 、．９ ｍ ・ ～． ｇ 关键词 ：活性炭 ； 磷酸 ； 低温 ；预处理