文冠果加工剩余物活性炭的制備及對VOC吸附性能研究.pdf

1、活性炭是一種具有很強(qiáng)吸附性能的、龐大比表面積的、豐富微孔結(jié)構(gòu)的環(huán)保型碳質(zhì)材料，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和環(huán)境保護(hù)等各項領(lǐng)域。文冠果在我國北方資源豐富，可用于制備生物柴油，但是文冠果加工剩余物（文冠果殼和文冠果制油剩余物）卻沒能得到較好利用。本論文以兩種文冠果加工剩余物為原料，選用氯化鋅溶液為活化劑，在氮氣保護(hù)下制備活性炭，并進(jìn)一步研究兩種活性炭吸附室內(nèi)VOC氣體的能力。本文通過氯化鋅濃度、浸漬比、炭化溫度、炭化時間、活化溫度，活化時間

2、等工藝條件對亞甲基藍(lán)和碘的吸附性能的影響，確定了文冠果殼活性炭和文冠果制油剩余物活性炭的最佳工藝參數(shù)，并采用了SEM、吸附脫附等溫線、BET理論和BJH理論對文冠果殼活性炭和文冠果制油剩余物活性炭的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析?？疾炝宋綔囟群臀綍r間對活性炭吸附VOC（甲醛、苯、甲苯、二甲苯和氨氣）飽和氣體的影響，進(jìn)一步確定了吸附VOC動力學(xué)模型。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了制備工藝條件對文冠果殼活性炭的吸附性能的影響，研究結(jié)果顯示:

3、文冠果殼活性炭最佳制備工藝條件為氯化鋅濃度60％、浸漬比2∶1、炭化溫度250℃、炭化時間3h、活化溫度600℃，活化時間60min，此時對亞甲基藍(lán)和碘的吸附量為368.69mg/g和1584.96mg/g。⑵通過表征和相關(guān)計算對文冠果殼活性炭的微觀結(jié)構(gòu)分析表明:文冠果殼活性炭吸附脫附等溫線符合Ⅰ型等溫線，且存在豐富的微孔和中孔結(jié)構(gòu);BET比表面積為1455.233m2/g，微孔約占90％，中孔約占10％。⑶研究了吸附條件對文冠果殼活性

4、炭吸附VOC飽和氣體的影響，研究表明:文冠果殼活性炭對VOC的吸附量隨吸附溫度的升高而降低;文冠果殼活性炭對VOC（甲醛、苯、甲苯、二甲苯和氨氣）最大吸附量分別為366mg/g、1744mg/g、1964mg/g、1878mg/g和134.725mg/g:文冠果殼活性炭吸附VOC符合Lagergren準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。⑷研究了制備工藝條件對文冠果制油剩余物活性炭的吸附性能的影響，研究結(jié)果顯示:文冠果制油剩余物活性炭最佳制備工藝條件為氯化

5、鋅濃度60％、浸漬比2∶1、炭化溫度250℃、炭化時間3h、活化溫度600℃，活化時間60min，此時對亞甲基藍(lán)和碘的吸附量為258.425mg/g和1014.1mg/g。⑸通過表征和相關(guān)計算對文冠果制油剩余物活性炭的微觀結(jié)構(gòu)分析表明:文冠果制油剩余物活性炭吸附脫附等溫線符合Ⅰ型等溫線，存在豐富的微孔和中孔結(jié)構(gòu);BET比表面積為676.250m2/g，微孔約占80％，中孔約占20％。⑹研究了吸附條件對文冠果制油剩余物活性炭吸附VOC飽和

6、氣體的影響，研究表明:文冠果制油剩余物活性炭對VOC的吸附量隨吸附溫度的升高而降低;文冠果制油剩余物活性炭對VOC（甲醛、苯、甲苯、二甲苯和氨氣）最大吸附量分別為173mg/g、1388mg/g、1642mg/g、1556mg/g和81.175mg/g;文冠果制油剩余物活性炭吸附VOC符合Lagergren準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。⑺對比分析了兩種加工剩余物活性炭的結(jié)構(gòu)和吸附性能差別，分析表明:文冠果殼活性炭的BET比表面積更大而且平均孔徑更小