氯化锌活化法桐壳基活性炭的制备及表征

【摘要】： 本文以桐壳为原料、氯化锌为活化剂，分别采用传统的管式炉加热法及微波辐射加热法制备了桐壳基活性炭(TH-CT)和微波—桐壳基活性炭(MW-CT)，并采用比表面积和细孔分布测定仪、SEM、XRD、FT-IR、元素分析和Boehm滴定等手段对所制备的桐壳基活性炭进行表征。选择在最优化条件下制备的活性炭，分别对苯酚、亚甲基蓝等有机污染物以及铜离子等重金属进行吸附实验，探讨在不同实验条件下桐壳基活性炭对水溶液中有机物或重金属等污染物的吸附能力。 研究结果表明，对于传统加热法，TH-CT的最佳制备条件为：活化温度400℃、活化时间1h、氯化锌／桐壳质量比为1／1。采用该法制备的桐壳基活性炭，产率最高为45.21％，最大比表面积和最高细孔体积分别可达1995 m~2／g和1.521 mL／g，在水溶液中对苯酚的吸附速度较快，30 min左右即可基本达到吸附平衡，且TH-CT的粒径和苯酚溶液的pH值对最大吸附量影响不大，苯酚吸附等温线呈L-型，并可很好地符合Langmuir方程和Freundlich方程，说明所制备的TH-CT对苯酚有较强的吸附能力。 对微波辐射加热制备法的正交实验分析结果初步表明，采用微波辐射加热法制备MW-CT，最佳实验条件为：微波功率650 W、微波辐射时间10 min、氯化锌／桐壳质量比为2.0／1，所制备的MW-CT产率为41.1％，最大比表面积和最高细孔体积分别为1602 m~2／g和1.115 mL／g，亚甲基蓝吸附值可达300 mg／g，对浓度为40 mg／L铜离子的吸附率达99％以上。