稻草秸稈預處理黑液中的木質素基活性炭的制備及其應用基礎研究.pdf

1、大量含有豐富木質素的造紙黑液作為生物質廢棄物，每年只是被簡單濃縮后燃燒或直接排放到江河中，這造成了嚴重的環(huán)境污染和資源浪費?；钚蕴孔鳛檠汗嗔魑絼┮汛罅坑糜诼阅I衰的治療，但是傳統(tǒng)活性炭的孔多以微孔(孔徑小于2nm)為主，而多數(shù)中分子毒素的分子直徑大于2nm，故傳統(tǒng)活性炭對中分子毒素的清除能力有限。
　　本研究以SO3微熱爆方法預處理稻草秸稈后產生的木質素堿液為研究對象，分別采用了濃縮沉淀法、聚丙烯酸復合凝膠法以及海藻酸鈉復合凝

2、膠法從黑液中沉淀分離含有半纖維素、纖維素的木質素制備生物基活性炭，并對活性炭進行表征及吸附性能測試。從而探索黑液中回收的木質素作為醫(yī)用吸附劑的資源化處理和利用的可行性。本研究在海藻酸鈉復合凝膠法中嘗試了:冷凍干燥對比普通干燥對所制備活性炭結構及吸附性能的影響。研究取得如下結果:
　　1.對黑液采用濃縮沉淀法共制備兩種活性炭。研究結果表明:對黑液采用磷酸酸沉法所制備的活性炭效果較直接濃縮法好。酸沉炭炭骨架的飽滿程度和連接程度較高。且

3、酸沉炭對肌酐與VB12的吸附效果較佳以及SEM結果呈現(xiàn)出來的炭多孔性都證明了磷酸作為活化劑的活化性能較優(yōu)。且酸沉炭對VB12的吸附符合Langmiur模型對應的單分子層的吸附，吸附過程動力學遵循二級動力學反應。
　　2.對黑液采用丙烯酸復合凝膠法制備出黑液-PAA炭，同時為了考察黑液中殘存纖維素與半纖維素的干擾，又制備了HPMC-PAA炭和木聚糖-PAA炭。研究結果表明:黑液-PAA炭對肌酐的吸附效果好于對VB12的吸附效果，吸附

4、率分別為56.89％和40.11％。且黑液中的纖維素對活性炭的吸附有一定貢獻，而半纖維素對吸附幾乎無影響。黑液-PAA炭對肌酐和VB12的吸附符合Temkin吸附模型，吸附過程動力學均遵循二級動力學反應。
　　3.對黑液采用海藻酸鈉復合凝膠法共制備五種活性炭。研究結果表明:它們均屬無定形炭，且含有中孔。其中黑液-SA復合炭相比于海藻酸鈉炭，凍干炭相比于烘干炭，中孔分布集中，孔洞多且分布均一。五種活性炭對VB12的吸附效果均好于對肌