棗木基活性炭的制備與改性及吸附甲醛研究.pdf

1、活性炭是一種吸附容量高、回收率高且可再生的吸附劑，這些特點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于大氣污染與防治、制藥工業(yè)和溶劑再生等領(lǐng)域。直到現(xiàn)在活性炭的研究和制備仍被廣泛關(guān)注。甲醛是世衛(wèi)組織認(rèn)定的高致癌性和高致畸形性化學(xué)品，同時(shí)生活中又不易被察覺，而且普遍存在于裝飾、裝修等材料中。
　　生物質(zhì)分布十分廣泛，本身的管束構(gòu)成也很發(fā)達(dá)，有利于形成豐富的炭孔隙，所以能夠以較低成本制備出性能優(yōu)良的活性炭。微波加熱具有加熱迅速、高效環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，但是因?yàn)槲⒉訜峋?/p>

2、有選擇性，所以常常須額外添加微波吸收材料。微波加熱與常規(guī)加熱相比更為均勻，產(chǎn)物特性相對(duì)較好，所以微波加熱工藝發(fā)展?jié)摿Ω蟆?br>　　本文以棗木作為制備活性炭的原材料，利用常規(guī)加熱手段加熱炭化，得到棗木基初始活性炭，在微波加熱條件下用三種不同活化劑對(duì)其活化改性，制備生成棗木基活性炭，探究各階段產(chǎn)物的亞甲基藍(lán)和碘吸附量及成品活性炭的甲醛吸附量。
　　首先，在常規(guī)加熱條件下，以氯化鋅溶液濃度、浸漬比、炭化溫度、炭化時(shí)間四個(gè)因素為考察對(duì)

3、象，分別研究各因素對(duì)初始活性炭亞甲基藍(lán)吸附量和碘吸附量的影響，隨后采用正交分析法，確定較佳的工藝參數(shù)為：氯化鋅濃度60％，浸漬比2：1，浸漬時(shí)間90分鐘，炭化溫度600℃，炭化時(shí)間40分鐘。
　　然后，在微波加熱環(huán)境下改性初始活性炭，探究氫氧化鈉、草酸鉀和硝酸三種不同改性劑以及浸漬比、輻照功率、輻照時(shí)間等因素對(duì)活性炭的亞甲基藍(lán)吸附量和碘吸附量的影響，采用響應(yīng)面法優(yōu)化初始活性炭的改性工藝，確定最優(yōu)改性條件為：氫氧化鈉為改性劑，浸漬比

4、1.5:1，輻射功率400W，輻射時(shí)間30min。制得改性活性炭的亞甲基藍(lán)吸附量為198.97mg/g，碘吸附量為1308.5mg/g。
　　最后，通過搭建活性炭吸附甲醛實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)量經(jīng)氫氧化鈉、草酸鉀和硝酸三種不同改性劑改性的活性炭吸附氣態(tài)甲醛的平衡吸附值，并建立甲醛吸附的等溫線模型，得出氫氧化鈉改性活性炭、草酸鉀改性活性炭和硝酸改性活性炭的平衡吸附容量分別為13.46mg/g、12.33mg/g和9.03mg/g。同時(shí)測(cè)出，隨