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《龍眼核活性炭制備工藝及其吸附性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、龍眼核活性炭制備工藝及其吸附性能研究柏松１，梁?。?，蔡勤１，李建紅２，李熹２（１．貴州理工學院化學工程學院，貴陽５５０００３；２．貴州省煤田地質局實驗室，貴陽５５０００８）摘要：以龍眼（ＤｉｍｏｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎＬｏｕｒ．）核為原料制備活性炭，通過正交試驗優(yōu)化制備工藝。結果表明，氫氧化鉀為最適活性劑，龍眼核活性炭的最佳工藝條件為活化時間４０ｍｉｎ、活化溫度５００℃、碳化溫度４００℃和堿碳比２∶１（質量比），在此工藝條件下制備的龍眼核活性炭的碘吸附值和亞甲基藍吸附值分別為９４２．３６ｍｇ／ｇ和１２．８３ｍＬ／０．１ｇ，采用掃描電鏡對產品的表面形態(tài)進行分析
2、，發(fā)現其具有豐富的不規(guī)則孔隙結構。..關鍵詞：龍眼（ＤｉｍｏｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎＬｏｕｒ．）核；活性炭；吸附劑；制備中圖分類號：S667.2；ＴＱ４２４．１文獻標識碼：A：0439－８114（２０15）07－1681-03DOI:10.14088/j.ki.issn0439-8114.2015.07.038活性炭是一種優(yōu)良的多孔吸附材料，具有脫色、除臭、防霉、凈化等功能，被廣泛應用于制藥、化工、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等領域［１－６］。制備活性炭的原料主要為煤炭或木材，但由于資源短缺和環(huán)境污染等問題，迫使人們不得不利用天然可再生資源來制備活性炭吸附劑［７
3、－１１］。中國是龍眼（ＤｉｍｏｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎＬｏｕｒ．）生產大國，種植面積超４６．７萬ｈｍ２，年產值近１００億元，居世界首位［１２］。近年來，由于龍眼罐頭以及龍眼其他深加工產品的出現，全國每年作為加工廢棄物廢棄的龍眼核重量達幾十萬噸［１３］。目前，鮮見有關龍眼核為原料制備活性炭的報道。本試驗以龍眼核為原料，經氫氧化鉀活化制備活性炭吸附劑，旨在為龍眼核的綜合利用以及高性能活性炭吸附劑的制備工藝提供參考。１材料與方法１．１試驗材料試驗以廢棄的龍眼核為原料。試驗儀器：ΣＩＧＭＡ型高分辨率蔡司場發(fā)射掃描電鏡，德國卡爾蔡司公司；ＧＺＸＧＦ－９０２３Ａ型電熱恒
4、溫鼓風干燥箱，上海璽恒實業(yè)有限公司；ＳＨＡ－Ｃ型恒溫振蕩器，常州國華電器有限公司；７２３０Ｇ型紫外分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司；ＱＸＲ１０００－３０型電阻爐，上海黔通儀器公司；標準篩，上海新正儀器公司；ＰＨＳ－３型精密酸度計，上海雷磁儀器廠。試驗試劑：鹽酸、氫氧化鉀、碳酸鉀等均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司。１．２活性炭的吸附性能測定所制活性炭亞甲基藍吸附值按照ＧＢ／Ｔ１２４９６．１０－１９９９《木質活性炭測試方法：亞甲基藍吸附值的測定方法》測定，碘吸附值按照ＧＢ／Ｔ１２４９６．８－１９９９《木質活性炭檢驗方法：碘吸附值的測定方法》測定。１．３活
5、性炭的制備工藝流程將龍眼核洗凈、干燥、破碎，在氮氣保護下，于一定溫度下碳化６０ｍｉｎ，自然冷卻后，研磨、過篩，保留粒徑范圍為５０目以下顆粒，然后在不同活化溫度、不同活化時間和不同活化劑種類（氫氧化鉀、碳酸鉀以及碳酸鈉）以及不同堿碳比（活化劑與龍眼核炭化料的質量比）的條件下，將龍眼核炭化料與活化劑研磨后放入電阻爐中。隨后在氮氣保護下，以１０℃／ｍｉｎ速度升溫至活化溫度，活化一定時間；活化完成后，冷卻至室溫取出，在０．１ｍｏｌ／ＬHCl中攪拌３０ｍｉｎ，使用熱蒸餾水洗至中性，１００℃下干燥至恒重，分篩至２００目，即得到粉末狀龍眼核活性炭吸附劑。１．４活化劑篩選平
6、行試驗為了篩選出最佳的活化劑，進行平行試驗，分別采用氫氧化鉀、碳酸鉀以及碳酸鈉為活化劑，采用相同的碳化溫度（３５０℃），不同活化溫度（４５０、５００、５５０℃）、活化時間（４０、８０、１２０ｍｉｎ）以及堿碳質量比（１∶１、２∶１、３∶１，下同），以龍眼核為原料制備活性炭，對其碘吸附值進行比較。１．５正交試驗為了優(yōu)化龍眼核制備活性炭的工藝條件，研究以氫氧化鉀為活化劑，采用四因素三水平的正交試驗，綜合評價活化時間、活化溫度、碳化溫度以及堿碳比４個因素對龍眼核活性炭性能的影響，正交試驗因素和水平見表１。２結果與分析２．１活化劑篩選平行試驗結果活化劑篩選平行試驗結果
7、如表２所示。由表２可以看出，活化時間為８０、１２０ｍｉｎ時，活化劑活化效果依次為氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀；在活化時間為４０ｍｉｎ時，活化劑活化效果依次是碳酸鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀。綜合比較３個平行條件，以氫氧化鉀為活化劑，碳化溫度３５０℃、活化溫度５００℃、活化時間８０ｍｉｎ、堿碳比２∶１條件下，制備的活性炭碘吸附效果最好。２．２龍眼核活性炭制備正交試驗結果由表３可以看出，４個因素對龍眼核制備活性炭吸附劑的影響大小為活化時間、活化溫度、堿碳比、碳化溫度，由此說明活化時間對樣品的碘吸附值影響最大，活化溫度和堿碳比次之，碳化溫度的影響最小。從表３中還可以看出，ｋ１
8、Ａ＞ｋ２Ａ＞ｋ３Ａ、ｋ２Ｂ＞ｋ３Ｂ＞ｋ１Ｂ、ｋ３Ｃ＞
