油茶餅粕基活性炭的制備及其吸附性能研究.pdf

1、我國(guó)油茶林面積和產(chǎn)量均居世界首位,據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)有油茶林約為5500萬(wàn)公頃,年產(chǎn)油茶籽60余萬(wàn)噸,每年榨油后剩下的油茶餅粕約50萬(wàn)噸。油茶餅粕具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但經(jīng)濟(jì)效益極低。本文針對(duì)油茶餅粕的利用現(xiàn)狀,選擇油茶餅粕為制備活性炭的原料,詳細(xì)探討制備過(guò)程中各因素對(duì)其吸附性能的影響,優(yōu)化制備工藝,為工業(yè)化提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),拓寬了制備活性炭原料的來(lái)源,并將制備出的活性炭應(yīng)用于吸附。
　　 本文分別選取ZnCl2、Fe(NO3)3化學(xué)活

2、化法制備油茶餅粕活性炭,通過(guò)考察活化劑比例、活化時(shí)間、活化溫度、原料顆粒因素對(duì)制備的活性炭吸附性能的影響,得出最優(yōu)制備工藝條件:ZnCl2為活化劑時(shí),原料粒徑20～60目、劑料比1.5、活化溫度700℃、活化時(shí)間60 min;Fe(NO3)3為活化劑時(shí),原料粒徑60～200目、劑料比0.2、活化溫度為700℃、活化時(shí)間90 min。
　　 采用紅外光譜、比表面積、掃描電鏡表征了活性炭的微觀結(jié)構(gòu)。ZnCl2、Fe(NO3)3活化活

3、性炭紅外光譜圖相似度極高,兩種活化劑活化的活性炭表面官能團(tuán)近乎相同。經(jīng)分析,活性炭表面可能含有羥基、酚羥基、羧基等官能團(tuán)。最佳工藝條件下,ZnCl2活化時(shí)活性炭比表面積1177.96 m2/g,孔容0.76 cm3/g,平均孔徑2.58 nm;Fe(NO3)3活化時(shí)活性炭比表面積532.69 m2/g,孔容0.33 cm3/g,平均孔徑2.45 nm。電鏡掃描結(jié)果驗(yàn)證了比表面積的分析結(jié)果:ZnCl2活化時(shí)活性炭表面結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積較高

4、,而Fe(NO3)3活化時(shí)活性炭表面孔破壞嚴(yán)重,比表面積較低。
　　 以ZnCl2活化的活性炭為吸附劑,進(jìn)行了甲基橙、維生素B12模擬廢水的吸附實(shí)驗(yàn)研究,探討了振蕩時(shí)間、投加量、pH值、溫度對(duì)溶液吸附率的影響,得到了最大吸附率條件。應(yīng)用van't Hoff公式對(duì)整個(gè)吸附過(guò)程進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)升高溫度均利于對(duì)甲基橙、維生素B12的吸附;采用Langmuir和Freundlich兩種吸附等溫線模型對(duì)平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)對(duì)于甲基