以稻壳为原料制备活性炭研究
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７２１ 分 光 光 度 计 （ 上 海 第 三 分 析 仪 器 厂 ） ， ＤＪｚ 型粉碎机（ 上海淀久中药机械制造有限公司） ， 试验 筛（ ２００ 目） （ 浙江省上虞市五星冲压筛具厂） 。
亚甲基蓝指示剂 （ 天津市光复精细化工研究 所） ， 碘（ 沈阳试剂一厂） ， 所用试剂均为分析纯。 ２．３ 稻壳活性炭的制备工艺
武文洁等： 以稻壳为原料制备活性炭研究
２９
被活化， 稻壳中的硅成分消失， 形成微孔结构。随着 ＮａＯＨ 浓度的增大， 活化反应速度加快， 在稻壳中形 成的微孔数目增加， 因而亚甲基蓝吸附值增大。 ＮａＯＨ 与 ＳｉＯ２ 的反应是一个动态平衡， 当没有达到 平衡时， 反应随着 ＮａＯＨ 浓度增大反应向有利于除 去 ＳｉＯ２ 的方向进行， 当达到平衡后， 随着 Ｎａ２ＳｉＯ３ 量 的增加， 反应将不利于除硅。同时当 ＮａＯＨ 浓度大 于 ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 时， 由于过量的 ＮａＯＨ 与原先生成的 微孔结构的碳原子层间隙发生反应， 引起炭材料过 度烧蚀， 孔径变大， 造成比表面积略有下降。 ３．２．２ 活化温度的确定
活性炭的 活 化 试 验 中 选 取 了 ０．５ ｈ， １．０ ｈ， １．５ ｈ 和 ２．０ ｈ 四个时间进行活化实验。结果如图 ９、图 １０：
图 ９ 同活化时间对稻壳活性炭亚甲基蓝吸附值的影响
图 ７ 活化温度对稻壳活性炭亚甲基蓝吸附值的影响
图 ８ 活化温度对稻壳活性炭碘吸附值的影响
由图 ７ 和图 ８ 中可见， 随着活化温度的升高， 活化产物的亚甲基蓝吸附值增大， 在活化温度为 ７００℃时亚甲基蓝吸附值出现最大值， 到温度超过 ７００℃以后， 亚甲基蓝吸附值有所下降。这是因为在 活化过程中， 新的微孔结构的形成和原先生成的微 孔结构的破坏是同时进行的。在 ７００℃以前， 随着活
３ 结果与讨论
３．１ 炭化参数的确定 ３．１．１ 炭化温度
温 度 分 别 为 ３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃ 和 ８００℃， 炭化 ５ ｈ， 亚甲基 蓝 吸 附 值 和 碘 吸 附 值 变 化情况如图 １、图 ２：
由图 １ 和图 ２ 可知， 对于亚甲基蓝吸附， 最佳 炭化温度为 ７００℃， 对于碘吸附， 最佳炭化温度为 ６００℃。 ３．１．２ 炭化时间
在 活 性 炭 的 活 化 试 验 研 究 中 选 取 了 ４００℃， ５００℃、６００℃， ７００℃和 ８００℃五个活化温度。亚甲基 蓝吸附值和碘吸附值变化情况如图 ７、图 ８ 所示：
化温度的升高， 活化反应速度加快， 产生大量的微 孔， 因此活性炭的吸附能力增强。但当活化温度超 过 ７００℃时， 原先生成的微孔结构的破坏较为明显， 造 成 了 活 化 产 物 的 吸 附 能 力 有 所 下 降 ［６］。 由 此 可 见 温度对于稻壳活性炭的制备是最关键的因素之一。 确定活化温度为 ７００℃。 ３．２．３ 活化时间的确定
图 １０ 活化时间对稻壳活性炭碘吸附值的影响
由图 ９、图 １０ 可以看出， 稻壳活性炭的最佳活 化时间为 １．５ ｈ。
４ 结论
本文对稻壳活性炭的制备， 亚甲基蓝吸附值和 碘吸附值进行了研究。采用 ＮａＯＨ 为活化剂制备稻 壳活性炭， 考察了炭化温度 、炭 化 时 间 、活 化 温 度 、 活化时间以及碱浓度对制备活性炭的影响。得到以 下主要结论：
［ ５］ 张义颖， 张文辉， 张学军等． 活性炭研究与新产品开发 现状［Ｊ］． 洁净煤技术， １９９９（ ５） ： ２４－ ２６．
［ ６］ 王同华 ， 朱 英 华 ， 徐 敏 等． 废 植 物 炭 制 活 性 炭 的 研 究［Ｊ］． 大连理工大学学报， １９９９， ３９（ １） ： ７３－ ７６．
Ｔｈｅ ｐｒ ｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｃａｒ ｂｏｎｆｒ ｏｍ ｕｓｉｎｇ ｒ ｉｃｅ ｈｕｓｋｓ
１） 稻 壳 炭 化 的 最 佳 条 件 为 ： 将 稻 壳 在 ７００℃的 条件下炭化 ５ ｈ。
２） 稻壳活化的最佳条件为： 将炭化好的稻壳与
３０
天津化工
２００６ 年 １１ 月
２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 的 ＮａＯＨ 溶 液 以 混 合 ， 先 低 温 （ ４００℃） 预 处理 ３０ ｍｉｎ 再高温（ ７００℃） 活化 １．５ ｈ。
３） 制备的稻壳活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘 吸附值分别为 ２５０ ｍｇ ／ｇ 和 ７２６ Βιβλιοθήκη Baiduｇ ／ｇ。
４） 商品活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附值分别 为 ８９．６ ｍｇ ／ｇ 和 ８３９．６ ｍｇ ／ｇ。表明稻壳炭吸附亚甲 基蓝的能力明显好于商品炭， 但碘的吸附稍差。
参考文献： ［ １］ 张 晓 听 等． 高 表 面 活 性 炭 的 制 备［Ｊ］．材 料 科 学 与 工 程 ， １９９９， １４（ ４） ： ３４－ ３６．
图 ２ 炭化温度对稻壳活性炭的碘吸附值的影响
ＮａＯＨ 浓度 ／ｍｏｌ．Ｌ－１ 图 ５ 活化剂浓度对稻壳活性炭亚甲基蓝吸附值的影响
图 ３ 炭化时间对亚甲基蓝吸附值的影响 图 ４ 炭化时间对碘吸附值的影响
图 ６ 不同活化剂浓度对稻壳活性炭碘吸附值的影响
由图 ５ 和图 ６ 可以看出， 随着 ＮａＯＨ 浓度的增 加， 活化产物的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值显著增 大， 但是在 ＮａＯＨ 的浓度为 ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 时亚甲基蓝 （ ３．０ ｍｏｌ ／Ｌ 时碘） 的吸附值最大， 当 ＮａＯＨ 浓度继续 增加时， 亚甲基蓝吸附值有下降的趋势。这是因为 在活化过程中， 稻壳炭化物与 ＮａＯＨ 发生如下的活 化 反 应［５］：
第 ２０ 卷第 ６ 期 ２００６ 年 １１ 月
天津化工 Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．６ Ｎｏｖ．２００６
以稻壳为原料制备活性炭研究
武文洁， 张淑萍， 王万森， 张艳稳 （ 天津科技大学化工学院， 天津 ３００２２２）
摘要： 本文以稻壳为原料制备粉末活性炭， 对其进行了亚甲基蓝吸附值和碘吸附值的测试。采用 ＮａＯＨ 为 活化剂制备稻壳活性炭， 考察了炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间以及碱浓度对制备活性炭的影 响。研究表明： 稻壳制备活性炭的最佳工艺条件为： 稻壳在 ７００℃的条件下炭化 ５ ｈ， 与 ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 的 ＮａＯＨ 溶液混合， 采用先低温（ ４００℃） 预处理再高温（ ７００℃） 活化 １．５ ｈ， 制备的稻壳活性炭的亚甲 基 蓝 吸 附 值 和 碘吸附值分别为 ２５０ ｍｇ ／ｇ 和 ７２６ ｍｇ ／ｇ。 关键词： 活性炭； 稻壳； 亚甲基蓝吸附值； 碘吸附值 中图分类号： ＴＱ１２７．１＋１ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００８－ １２６７（ ２００６） ０６－ ００２７－ ０４
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎc ｒｉｃｅ ｈｕｓｋｓc ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｙａｎｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅc ｉｏｄｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
具体流程为： 稻壳→除杂→炭化→粉碎→过 筛→与碱混合→活化→水洗过滤→干燥→活性炭 ２．４ 亚甲基蓝吸附值的测定方法
参 照 ＧＢ ／Ｔ １２４９６． １０－ １９９９《木 质 活 性 炭 亚 甲 基蓝吸附值的测定》［３］。 ２．５ 碘吸附值的测定方法
参 照 ＧＢ ／Ｔ １２４９６． ８—１９９９《木 质 活 性 炭 碘 吸 附值的测定》［４］。
２ＮａＯＨ—Ｎａ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ、Ｃ＋Ｈ２Ｏ—ＣＯ＋Ｈ２、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ— ＣＯ２ ＋Ｈ２、Ｎａ２Ｏ ＋ＣＯ２—Ｎａ２ＣＯ３、Ｎａ２Ｏ ＋Ｈ２—Ｎａ２ ＋Ｈ２Ｏ、 Ｎａ２Ｏ＋Ｃ—２Ｎａ＋ＣＯ、Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２—Ｎａ２ＳｉＯ３。
活 化 反 应 使 间 隙 中 的 炭 化 物 、无 定 形 碳 等 首 先
第 ２０ 卷第 ６ 期
［ ２］ 刘洪波， 张红波， 伍恢和等． 高比表面积活性炭的制备 ［Ｊ］．炭素技术， １９９７， （ ４） ： １５－ １９．
［ ３］ ＧＢ ／Ｔ １２４９６．１０－ １９９９， 木 质 活 性 炭 亚 甲 基 蓝 的 测 定［Ｓ］． 北京： 中国标准出版社， １９９９．
［ ４］ ＧＢ／Ｔ １２４９６．８－ １９９９， 木质活性炭碘吸附值的测定［Ｓ］． 北 京： 中国标准出版社， １９９９．
活化升温方式： 先 ４００℃预处理 ３０ ｍｉｎ， 在高温 活化。 ３．２．１ 活化剂 Ｎａ ＯＨ 浓度的确定
选取了 ＮａＯＨ 浓度分别为 １．０ ｍｏｌ ／Ｌ、１．５ ｍｏｌ ／Ｌ、 ２．０ ｍｏｌ ／Ｌ、２．５ ｍｏｌ ／Ｌ、３．０ ｍｏｌ ／Ｌ、３．５ ｍｏｌ ／Ｌ。 ６ 种 浓 度， 来研究活化剂的浓度对于活性炭活化的影响。 结果如图 ５、图 ６ 所示：
ＷＵ Ｗｅｎ－ ｊｉｅ， ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕ－ ｐｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｗａｎ－ ｓｅｎ， ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ－ ｗｅｎ （Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２２２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒｉｃｅ ｈｕｓｋｓ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌｌｅｎｅ ｃｙａｎｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｏｄｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｗａｓ： ｆｉｒｓｔ ｒｉｃｅ ｈｕｌｌｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒｄ ａｔ ５５０℃， ｓｅｃｏｎｄｌｙ ｒｉｃｅ ｈｕｓｋｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ａｔ ４００℃ ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ａｔ ７００℃ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍａ ｏｆ ＮａＯＨ ｗａｓ ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ， ａｃｔｉｖａｔｅｄ ａｔ ７００℃ ｆｏｒ １ ｈ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｙａｎｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｏｄｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ２５０ ｍｇ ／ｇ ａｎｄ ７２６ ｍｇ ／ｇ．
炭化温度 ７００℃， 炭化时间分别为 ３ ｈ、４ ｈ、５ ｈ 和 ６ ｈ。亚甲基蓝吸附值和碘吸附值变化情况如图 ３、 图 ４ 所示：
收稿日期： ２００６－ ０６－ １４
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天津化工
２００６ 年 １１ 月
图 １ 炭化温度对稻壳活性炭的亚甲基蓝吸附值的影响
由图 ３ 和图 ４ 可知， 对于亚甲基蓝和碘吸附值 的最佳炭化时间均为 ５ ｈ。 ３．２ 活化参数的确定
１ 前言
我国是产水稻大国， 随之而来就是产生大量的 副产品稻壳， 稻壳约占稻谷重量的 １８％～２０％。资源 相当丰富。稻壳含木质素和硅质较高， 不易吸水， 直 接施放到田间作肥料又不易腐烂， 所以大多作为初 级燃料燃烧， 释放二氧化碳对环境造成污染［１］。
由 于 稻 壳 具 有 硅 含 量 大 、多 孔 性 容 量 小 、质 地 粗糙等特点， 生产的活性炭对多种有机化合物都有 强吸附能力， 且不含有有害杂质（ 如铅、砷） ， 可用于 水处理等多种行业， 具有巨大的市场潜力［２］， 稻壳原 料 充 足 、价 格 低 廉 、由 此 生 产 的 活 性 炭 产 品 成 本 低 ， 既节约了能源又实现了废物资源化， 符合可持续发 展要求， 具有较大的实用价值和应用前景。
本文研究以稻壳为原料制备活性炭， 并测定了 产品亚甲基蓝吸附值和碘吸附值。
２ 实验部分
２．１ 稻壳原料 选用东北三江平原米的稻壳为原材料， 其主要
化学成分为： 水分占 ７．０％～１５．０％、粗纤维 占 ３５．０％～４５．０％、
木质素占 ２１．０～２６．０％、多聚戊糖占 １６．０％～２２．０％、 粗蛋白质占 ２．０％～３．０％、灰分占 １３．０％～２２．０％。 ２．２ 实验用设备及试剂
亚甲基蓝指示剂 （ 天津市光复精细化工研究 所） ， 碘（ 沈阳试剂一厂） ， 所用试剂均为分析纯。 ２．３ 稻壳活性炭的制备工艺
武文洁等： 以稻壳为原料制备活性炭研究
２９
被活化， 稻壳中的硅成分消失， 形成微孔结构。随着 ＮａＯＨ 浓度的增大， 活化反应速度加快， 在稻壳中形 成的微孔数目增加， 因而亚甲基蓝吸附值增大。 ＮａＯＨ 与 ＳｉＯ２ 的反应是一个动态平衡， 当没有达到 平衡时， 反应随着 ＮａＯＨ 浓度增大反应向有利于除 去 ＳｉＯ２ 的方向进行， 当达到平衡后， 随着 Ｎａ２ＳｉＯ３ 量 的增加， 反应将不利于除硅。同时当 ＮａＯＨ 浓度大 于 ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 时， 由于过量的 ＮａＯＨ 与原先生成的 微孔结构的碳原子层间隙发生反应， 引起炭材料过 度烧蚀， 孔径变大， 造成比表面积略有下降。 ３．２．２ 活化温度的确定
活性炭的 活 化 试 验 中 选 取 了 ０．５ ｈ， １．０ ｈ， １．５ ｈ 和 ２．０ ｈ 四个时间进行活化实验。结果如图 ９、图 １０：
图 ９ 同活化时间对稻壳活性炭亚甲基蓝吸附值的影响
图 ７ 活化温度对稻壳活性炭亚甲基蓝吸附值的影响
图 ８ 活化温度对稻壳活性炭碘吸附值的影响
由图 ７ 和图 ８ 中可见， 随着活化温度的升高， 活化产物的亚甲基蓝吸附值增大， 在活化温度为 ７００℃时亚甲基蓝吸附值出现最大值， 到温度超过 ７００℃以后， 亚甲基蓝吸附值有所下降。这是因为在 活化过程中， 新的微孔结构的形成和原先生成的微 孔结构的破坏是同时进行的。在 ７００℃以前， 随着活
３ 结果与讨论
３．１ 炭化参数的确定 ３．１．１ 炭化温度
温 度 分 别 为 ３００℃、４００℃、５００℃、６００℃、７００℃ 和 ８００℃， 炭化 ５ ｈ， 亚甲基 蓝 吸 附 值 和 碘 吸 附 值 变 化情况如图 １、图 ２：
由图 １ 和图 ２ 可知， 对于亚甲基蓝吸附， 最佳 炭化温度为 ７００℃， 对于碘吸附， 最佳炭化温度为 ６００℃。 ３．１．２ 炭化时间
在 活 性 炭 的 活 化 试 验 研 究 中 选 取 了 ４００℃， ５００℃、６００℃， ７００℃和 ８００℃五个活化温度。亚甲基 蓝吸附值和碘吸附值变化情况如图 ７、图 ８ 所示：
化温度的升高， 活化反应速度加快， 产生大量的微 孔， 因此活性炭的吸附能力增强。但当活化温度超 过 ７００℃时， 原先生成的微孔结构的破坏较为明显， 造 成 了 活 化 产 物 的 吸 附 能 力 有 所 下 降 ［６］。 由 此 可 见 温度对于稻壳活性炭的制备是最关键的因素之一。 确定活化温度为 ７００℃。 ３．２．３ 活化时间的确定
图 １０ 活化时间对稻壳活性炭碘吸附值的影响
由图 ９、图 １０ 可以看出， 稻壳活性炭的最佳活 化时间为 １．５ ｈ。
４ 结论
本文对稻壳活性炭的制备， 亚甲基蓝吸附值和 碘吸附值进行了研究。采用 ＮａＯＨ 为活化剂制备稻 壳活性炭， 考察了炭化温度 、炭 化 时 间 、活 化 温 度 、 活化时间以及碱浓度对制备活性炭的影响。得到以 下主要结论：
［ ５］ 张义颖， 张文辉， 张学军等． 活性炭研究与新产品开发 现状［Ｊ］． 洁净煤技术， １９９９（ ５） ： ２４－ ２６．
［ ６］ 王同华 ， 朱 英 华 ， 徐 敏 等． 废 植 物 炭 制 活 性 炭 的 研 究［Ｊ］． 大连理工大学学报， １９９９， ３９（ １） ： ７３－ ７６．
Ｔｈｅ ｐｒ ｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｃａｒ ｂｏｎｆｒ ｏｍ ｕｓｉｎｇ ｒ ｉｃｅ ｈｕｓｋｓ
１） 稻 壳 炭 化 的 最 佳 条 件 为 ： 将 稻 壳 在 ７００℃的 条件下炭化 ５ ｈ。
２） 稻壳活化的最佳条件为： 将炭化好的稻壳与
３０
天津化工
２００６ 年 １１ 月
２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 的 ＮａＯＨ 溶 液 以 混 合 ， 先 低 温 （ ４００℃） 预 处理 ３０ ｍｉｎ 再高温（ ７００℃） 活化 １．５ ｈ。
３） 制备的稻壳活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘 吸附值分别为 ２５０ ｍｇ ／ｇ 和 ７２６ Βιβλιοθήκη Baiduｇ ／ｇ。
４） 商品活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附值分别 为 ８９．６ ｍｇ ／ｇ 和 ８３９．６ ｍｇ ／ｇ。表明稻壳炭吸附亚甲 基蓝的能力明显好于商品炭， 但碘的吸附稍差。
参考文献： ［ １］ 张 晓 听 等． 高 表 面 活 性 炭 的 制 备［Ｊ］．材 料 科 学 与 工 程 ， １９９９， １４（ ４） ： ３４－ ３６．
图 ２ 炭化温度对稻壳活性炭的碘吸附值的影响
ＮａＯＨ 浓度 ／ｍｏｌ．Ｌ－１ 图 ５ 活化剂浓度对稻壳活性炭亚甲基蓝吸附值的影响
图 ３ 炭化时间对亚甲基蓝吸附值的影响 图 ４ 炭化时间对碘吸附值的影响
图 ６ 不同活化剂浓度对稻壳活性炭碘吸附值的影响
由图 ５ 和图 ６ 可以看出， 随着 ＮａＯＨ 浓度的增 加， 活化产物的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值显著增 大， 但是在 ＮａＯＨ 的浓度为 ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 时亚甲基蓝 （ ３．０ ｍｏｌ ／Ｌ 时碘） 的吸附值最大， 当 ＮａＯＨ 浓度继续 增加时， 亚甲基蓝吸附值有下降的趋势。这是因为 在活化过程中， 稻壳炭化物与 ＮａＯＨ 发生如下的活 化 反 应［５］：
第 ２０ 卷第 ６ 期 ２００６ 年 １１ 月
天津化工 Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．６ Ｎｏｖ．２００６
以稻壳为原料制备活性炭研究
武文洁， 张淑萍， 王万森， 张艳稳 （ 天津科技大学化工学院， 天津 ３００２２２）
摘要： 本文以稻壳为原料制备粉末活性炭， 对其进行了亚甲基蓝吸附值和碘吸附值的测试。采用 ＮａＯＨ 为 活化剂制备稻壳活性炭， 考察了炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间以及碱浓度对制备活性炭的影 响。研究表明： 稻壳制备活性炭的最佳工艺条件为： 稻壳在 ７００℃的条件下炭化 ５ ｈ， 与 ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ 的 ＮａＯＨ 溶液混合， 采用先低温（ ４００℃） 预处理再高温（ ７００℃） 活化 １．５ ｈ， 制备的稻壳活性炭的亚甲 基 蓝 吸 附 值 和 碘吸附值分别为 ２５０ ｍｇ ／ｇ 和 ７２６ ｍｇ ／ｇ。 关键词： 活性炭； 稻壳； 亚甲基蓝吸附值； 碘吸附值 中图分类号： ＴＱ１２７．１＋１ 文献标识码： Ａ 文章编号： １００８－ １２６７（ ２００６） ０６－ ００２７－ ０４
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎc ｒｉｃｅ ｈｕｓｋｓc ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｙａｎｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅc ｉｏｄｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
具体流程为： 稻壳→除杂→炭化→粉碎→过 筛→与碱混合→活化→水洗过滤→干燥→活性炭 ２．４ 亚甲基蓝吸附值的测定方法
参 照 ＧＢ ／Ｔ １２４９６． １０－ １９９９《木 质 活 性 炭 亚 甲 基蓝吸附值的测定》［３］。 ２．５ 碘吸附值的测定方法
参 照 ＧＢ ／Ｔ １２４９６． ８—１９９９《木 质 活 性 炭 碘 吸 附值的测定》［４］。
２ＮａＯＨ—Ｎａ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ、Ｃ＋Ｈ２Ｏ—ＣＯ＋Ｈ２、ＣＯ＋Ｈ２Ｏ— ＣＯ２ ＋Ｈ２、Ｎａ２Ｏ ＋ＣＯ２—Ｎａ２ＣＯ３、Ｎａ２Ｏ ＋Ｈ２—Ｎａ２ ＋Ｈ２Ｏ、 Ｎａ２Ｏ＋Ｃ—２Ｎａ＋ＣＯ、Ｎａ２Ｏ＋ＳｉＯ２—Ｎａ２ＳｉＯ３。
活 化 反 应 使 间 隙 中 的 炭 化 物 、无 定 形 碳 等 首 先
第 ２０ 卷第 ６ 期
［ ２］ 刘洪波， 张红波， 伍恢和等． 高比表面积活性炭的制备 ［Ｊ］．炭素技术， １９９７， （ ４） ： １５－ １９．
［ ３］ ＧＢ ／Ｔ １２４９６．１０－ １９９９， 木 质 活 性 炭 亚 甲 基 蓝 的 测 定［Ｓ］． 北京： 中国标准出版社， １９９９．
［ ４］ ＧＢ／Ｔ １２４９６．８－ １９９９， 木质活性炭碘吸附值的测定［Ｓ］． 北 京： 中国标准出版社， １９９９．
活化升温方式： 先 ４００℃预处理 ３０ ｍｉｎ， 在高温 活化。 ３．２．１ 活化剂 Ｎａ ＯＨ 浓度的确定
选取了 ＮａＯＨ 浓度分别为 １．０ ｍｏｌ ／Ｌ、１．５ ｍｏｌ ／Ｌ、 ２．０ ｍｏｌ ／Ｌ、２．５ ｍｏｌ ／Ｌ、３．０ ｍｏｌ ／Ｌ、３．５ ｍｏｌ ／Ｌ。 ６ 种 浓 度， 来研究活化剂的浓度对于活性炭活化的影响。 结果如图 ５、图 ６ 所示：
ＷＵ Ｗｅｎ－ ｊｉｅ， ＺＨＡＮＧ Ｓｈｕ－ ｐｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｗａｎ－ ｓｅｎ， ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ－ ｗｅｎ （Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００２２２， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒｉｃｅ ｈｕｓｋｓ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌｌｅｎｅ ｃｙａｎｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｏｄｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗｅｒｅ ｔｅｓｔｅｄ． Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ： ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｗａｓ： ｆｉｒｓｔ ｒｉｃｅ ｈｕｌｌｓ ｗｅｒｅ ｃｈａｒｄ ａｔ ５５０℃， ｓｅｃｏｎｄｌｙ ｒｉｃｅ ｈｕｓｋｓ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｅｄ ａｔ ４００℃ ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ａｔ ７００℃ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍａ ｏｆ ＮａＯＨ ｗａｓ ２．５ ｍｏｌ ／Ｌ， ａｃｔｉｖａｔｅｄ ａｔ ７００℃ ｆｏｒ １ ｈ． Ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃｙａｎｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｏｄｉｎｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｗａｓ ２５０ ｍｇ ／ｇ ａｎｄ ７２６ ｍｇ ／ｇ．
炭化温度 ７００℃， 炭化时间分别为 ３ ｈ、４ ｈ、５ ｈ 和 ６ ｈ。亚甲基蓝吸附值和碘吸附值变化情况如图 ３、 图 ４ 所示：
收稿日期： ２００６－ ０６－ １４
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天津化工
２００６ 年 １１ 月
图 １ 炭化温度对稻壳活性炭的亚甲基蓝吸附值的影响
由图 ３ 和图 ４ 可知， 对于亚甲基蓝和碘吸附值 的最佳炭化时间均为 ５ ｈ。 ３．２ 活化参数的确定
１ 前言
我国是产水稻大国， 随之而来就是产生大量的 副产品稻壳， 稻壳约占稻谷重量的 １８％～２０％。资源 相当丰富。稻壳含木质素和硅质较高， 不易吸水， 直 接施放到田间作肥料又不易腐烂， 所以大多作为初 级燃料燃烧， 释放二氧化碳对环境造成污染［１］。
由 于 稻 壳 具 有 硅 含 量 大 、多 孔 性 容 量 小 、质 地 粗糙等特点， 生产的活性炭对多种有机化合物都有 强吸附能力， 且不含有有害杂质（ 如铅、砷） ， 可用于 水处理等多种行业， 具有巨大的市场潜力［２］， 稻壳原 料 充 足 、价 格 低 廉 、由 此 生 产 的 活 性 炭 产 品 成 本 低 ， 既节约了能源又实现了废物资源化， 符合可持续发 展要求， 具有较大的实用价值和应用前景。
本文研究以稻壳为原料制备活性炭， 并测定了 产品亚甲基蓝吸附值和碘吸附值。
２ 实验部分
２．１ 稻壳原料 选用东北三江平原米的稻壳为原材料， 其主要
化学成分为： 水分占 ７．０％～１５．０％、粗纤维 占 ３５．０％～４５．０％、
木质素占 ２１．０～２６．０％、多聚戊糖占 １６．０％～２２．０％、 粗蛋白质占 ２．０％～３．０％、灰分占 １３．０％～２２．０％。 ２．２ 实验用设备及试剂