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刺竹活性炭的制备及吸附性能研究

2024-01-24分类号:TQ424.1

【作者】田华宇   刘焕   王国睿   郝海彦   王天赐   张文标
【部门】浙江农林大学化学与材料工程学院  四川惊雷科技股份有限公司  
【摘要】【目的】为充分利用刺竹Bambusa sinospinosa材,提高其利用率,进一步探究刺竹活性炭的生产工艺及使用领域,以达到提升其附加值的目的。【方法】以刺竹炭为原料,使用水蒸气活化法,采用单因素实验法探究温度、时间、水蒸气量对刺竹活性炭的得率及吸附性能的影响。使用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔隙度分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对刺竹活性炭进行测试和表征。【结果】(1)刺竹活性炭的最优活化工艺为:活化温度875℃、活化时间2.0 h、水蒸气量0.50 L·h~(-1)。在该工艺下制备的刺竹活性炭得率为29.07%,强度达97.68%,碘吸附值为1 235.03 mg·g~(-1),亚甲基蓝吸附值为276 mg·g~(-1),吸附性能较好。(2)红外吸收光谱表明:经活化之后峰值在3 130、3 010、1 670 cm~(-1)等处变弱,876、809、747 cm~(-1)处吸收峰消失,但主要峰依然存在;XRD分析表明:活性炭中含有石墨α轴结构;经比表面积测试和电镜观察,最优工艺活化后的刺竹活性炭孔隙发达,孔容、孔径都有不同程度的提升,总孔容为0.489 cm~3·g~(-1),微孔容为0.388 cm~3·g~(-1),平均孔径为23.378 nm,BET比表面积为837.005m~2·g~(-1)。【结论】使用最优活化工艺所制备的刺竹活性炭具有较好的性能,可用于吸附、除污等不同场合。图5表1参27
【关键词】刺竹  活性炭  水蒸气活化  吸附性能  活化工艺
【基金】浙江省重点研发计划项目(2021C03146,2018C02008);; 安吉县竹产业科技创新研发项目(2022-14)
【所属期刊栏目】浙江农林大学学报
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