椰壳渣制备高比表面积活性炭

热解活化法制备高吸附性能椰壳活性炭刘雪梅;蒋剑春;孙康;徐凡;许玉【摘要】以椰壳为原料,采用高温直接热解活化法制备高吸附性能活性炭。

研究了活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。

研究结果表明,活化温度为900℃,热解活化时间为8 h,升温速率为10℃/min,制得碘吸附值为1 628.54 mg/g,亚甲基蓝吸附值为375 mg/g的高吸附性能椰壳活性炭,得率为9.41%。

氮气吸附实验结果表明,该活性炭比表面积1 723 m2/g、总孔容积0.87 cm3/g、微孔容积0.68 cm3/g、中孔容积0.18 cm3/g、平均孔径2.03 nm。

热解活化制备的椰壳活性炭样品性能优于市售水蒸气法椰壳净水活性炭国家标准。

%Activated carbon with high adsorption properties were prepared from coconut shell by pyrolysis and activation. The effects of activation temperature and time on adsorption properties of activated carbons were investigated. The results show that under the condition of activation temperature at 900 ℃ for 8 hours with the heating rate 10 ℃/min, the prepared carbon has the iodine adsorption of 1 628.54 mg/g and methylene blue adsorption of 375 mg/g, and the yield is 9.41%. The results of N2 adsorption show that its surface area is 1 723 m^2/g, with total pore volume of 0.87 cm^3/g, micropore volume of 0.68 cm^3/g, mesopore volume of 0.18 cm^3/g, and the average pore size of the activated carbon is about 2.03 nm. The properties of the activated carbon from coconut shell by pyrolysis and activation are superior to that of water purification and monosodium glutamate decolorization activated carbon in national standard.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2012(046)003【总页数】4页(P5-8)【关键词】椰壳;活性炭;热解活化;高吸附性能【作者】刘雪梅;蒋剑春;孙康;徐凡;许玉【作者单位】中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物能源与材料重点实验室,江苏南京210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物能源与材料重点实验室,江苏南京210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物能源与材料重点实验室,江苏南京210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物能源与材料重点实验室,江苏南京210042;中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物能源与材料重点实验室,江苏南京210042【正文语种】中文【中图分类】TQ351;TQ424活性炭比表面积大、孔隙结构发达，是一种具有良好的吸附选择性的炭质吸附材料，具有优良的理化性质、吸脱附速率快、易再生、表面化学结构具有可修饰性等优点[1－4]。

活性炭的特性，作用原理及其应用活性炭介绍活性炭是以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状。

优点是孔隙结构发达，比表面积大，吸附性能强，库层阻力小，化学性能稳定，易再生。

适用于高纯度的生活饮用水、工业用水和废水处理的深度净化脱氯、脱色、除臭和黄金提炼等方面。

活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为炭形成六环物堆积而成。

由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。

活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。

其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。

活性炭的制造基本上分为两过程，第一过程包括脱水及炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，並使原有的有机物大約80％炭化。

第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的，在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。

活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。

大孔：半径1000 - 1000000 A。

过渡孔：半径20 - 1000 A。

微孔：半径- 20 A。

由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。

由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。

木质活性炭一般具有最大的孔隙半径，它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中。

在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的，称为木炭。

煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。

在煤质活性炭中，褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径，因此能有效地除去水中大分子有机物。

椰壳基微孔活性炭制备与表征研究共3篇椰壳基微孔活性炭制备与表征研究1椰壳基微孔活性炭制备与表征研究近年来，环境污染问题已成为全球共同关注的焦点。

其中，水污染是目前最为严重的问题之一，因此寻找有效的水处理技术显得尤为重要。

活性炭被广泛应用于水处理中，其具有高比表面积、良好的吸附性能等优点。

本文研究以椰壳为原料制备微孔活性炭，并对其性能进行表征。

1 实验材料与方法1.1 实验材料本实验所需材料有：椰壳、NaOH、纯水。

1.2 实验方法1.2.1 制备活性炭首先将椰壳清洗干净后切碎成小块，放入烘箱中以120℃下烘干。

待椰壳冷却后，将其放入500mL三口瓶中，并加入10g NaOH和250mL纯水。

在搅拌下，将混合物加热至90℃，并保持7h的反应时间。

反应完成后，用水洗涤至中性，然后放入烘箱中，以130℃下烘干。

1.2.2 表征活性炭采用BET法、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、红外光谱(FTIR)对制备的微孔活性炭进行表征。

2 结果与分析2.1 BET表征结果活性炭的比表面积是其最主要的性能之一，BET法可以对其进行表征。

实验结果显示，制备的活性炭比表面积为1711.44m2/g，孔径分布主要在微孔区(1-2nm)和介孔区(4-10nm)。

表明制备的活性炭具有较高的比表面积和孔径均匀性。

2.2 FESEM表征结果FESEM图像如图1所示。

[图1 FESEM图像]观察图像可以看出，活性炭表面具有丰富的微孔和介孔，孔径均匀、分布密集。

2.3 FTIR表征结果FTIR图谱如图2所示。

[图2 FTIR图谱]图谱中可见，活性炭表面存在-OH基团，表明其具有良好的吸附性能。

3 结论本研究以椰壳为原料制备了一种具有优异吸附性能的微孔活性炭，并对其进行了表征。

实验结果表明，制备的活性炭具有较高的比表面积、均匀的孔径分布以及良好的吸附性能，可以应用于水处理等领域本研究成功制备了一种微孔活性炭，并通过BET法、FESEM和FTIR分别对其进行了表征。

麒麟活性碳过滤器：
型号ACF-2400 额定流量60T/H 品牌W-TECH
选用材料石英砂直径数量
2.0---4MM 2.4T
1.0---2MM 1.2T
0.5---1MM 1.2T
活性炭10---20目5400L 填装密度0.45----0.6KG/M３
麒麟多介质过滤器
型号MMF-3000 额定流量60T/H 品牌W-TECH
选用材料石英砂直径数量
2---4MM 3.6T
1---2MM 1.8T
0.5—1MM 1.8T
0 .4---0.6MM 5T
无烟煤0.8---1.2MM 4T
果壳活性炭
黑色颗粒状果壳活性炭选用优质杏壳、桃壳、核桃壳、枣壳等果壳为原料，活性炭采用炭化、活化、过热蒸气崔化等工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒，经系列生产工艺加工而成的一种活性炭。

具有耐磨强度好、空隙发达、吸附性能高、强度高、易再生、经济耐用等优点，
现已广泛应用于生活、工业、液相吸附、水处理活性炭、空气净化活性炭。

特别适用于电厂、石化、炼油厂、印染纺织业、食品饮料、药用活性炭、电子高纯水、生活饮用水、工业中水回用等行业。

更能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染物，余氯、半脱氯值，以及有机溶剂的回收等。

主要用于食品、饮料、纯净水过滤、电厂锅炉废水处理、生活用水和工业用水的除氯、除异味及液体过滤、环保活性炭，能有效水中酚、汞、铅、砷、重金属等有害物质。

椰壳活性炭
椰壳活性炭采用菲律宾、印尼等国家进口优质椰壳为原料，
2011.12。

传统水处理滤料椰壳活性炭制作及处理方法椰壳活性炭对含酚废水的处理方案含酚废水广泛来源于石油化工厂、树脂厂、焦化厂和炼油化工厂。

经实验证明：椰壳活性炭对苯酚的吸附性能好，温度升高不利于吸附，使吸附容量减小;但升高温度达到吸附平衡的时间缩短。

椰壳活性炭的用量和吸附时间存在最佳值，在酸性和中性条件下，去除率变化不大;强碱性条件下，苯酚去除率急剧下降，碱性越强，吸附效果越差。

椰壳活性炭脱酚法适用于处理少量含酚废水。

椰壳活性炭脱酚法的特点:设备简单，操作容易，脱酚率在85-90。

但是再生过程复杂，预处理要求高，吸附剂成本较高。

椰壳活性炭对放射性气体的治理方法随着各行各业工业的发展，排放的放射性气体对环境污染越应重视，排出气体必须净化。

在原子反应堆中的放射性蜕变过程中，主要排出两种碘的同素，I (半衰期8.04天)和1331 (半衮期21h).含碘的气体经燃料电池薄膜中的裂缝而逸出，并先后污染热载体的第一回路.当状态失调时.这些放射性的碘化物可落人反应堆的锅炉内，但这些碘化物不应该落入室外空气中。

因此, 原子能发电站应安装为清除这些杂质所需的相应过滤系统.除单?鎮外.在防悬浮微粒过滤器上还可收集部分杂质?还可分离出甲基鎮，如果在细孔活性炭上，甚至可从湿空气中很容易地淸除单质碘蒸气，那么甲基镇却恰恰相反，它具有较髙的蒸气压力，以致用吸附方法都不可能获得较为满意的净化。

所示的为甲基碘蒸气的压力随温度变化的关系。

椰壳活性炭的分凝方法椰壳活性炭的分凝方法分凝法亦称部分冷凝法，它是根据混合气体中各组分冷凝温度的不同当提合气体冷却到温WVi,商沸点组分凝结成液体，而低沸点组分仍为气体，这时将气体和液体分离即将混合气中的组分分离。

天然气、石油气、焦炉气以及合成S池放气都是多组分混合气。

实理它们?分离往往需要在若干个分庳级中分阶段进行，在每一级中组分摩尔分数将发生显著变化。

椰壳活性炭的分凝方法多组分气体混合物当被冷却到某一温度水平时，进人分脔器，将已冷凝组分分离出去，然后再进人下一级冷凝器，继续降温并分凝。

活性炭知识活化条件影响活性炭性质我们从椰壳炭在不同活化温度和活化剂用量条件下制备出的高比表面活性炭的比表面积和孔径分布情况中可以明显看出，活化温度和活化剂的用量对活性炭的比表面积有很大的影响。

活化温度升高，活化剂用量不变时导致活性炭比表面积增大。

相同温度不变，增大活化剂的用量活性炭比表面积变化更加明显。

这可能是因为KOH气化温度在450℃左右，随着温度的升高，KOH的活化效果增强;当温度过高时，己经形成的微孔烧塌，从而影响了活性炭比表面积的增长，烧失率(活化后活性炭的减少量)也明显变大，而增加KOH用量，加速了活化过程，导致比表面积明显增大。

从氮气等温吸附曲线图和活性炭孔容的变化可以得出700℃和800℃制得的活性炭以微孔为主，中孔所占比例极少，900℃时虽仍是以微孔为主，但中孔所占比例明显增大，证明了温度过高时会阻碍活性炭发达微孔的形成。

以KOH为活化剂且炭碱比为1:4，活化温度为800℃时制得的活性炭微孔发达，比表面积最大，达到3275㎡/g。

活性炭的氮气等温吸附曲线均为T型等温线，表明活性炭都以微孔结构为主。

活性炭的氮气等温吸附曲线最上面是比表面积3275㎡/g的等温吸附曲线，其氮气吸附量最大，具有更丰富的微孔结构。

活性炭价格和活性炭应用活性炭价格，每周活性炭价格，活性炭报价，优质活性炭用作空气净化的价格，椰壳活性炭价格。

活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫醇）、乙烯脱盐水（精制填料）、催化剂载体（钯、铂、铑等）、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。

活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。

活性炭的特性，作用原理及其应用活性炭介绍活性炭是以优质椰子壳、核桃壳、杏壳、桃壳为原料，经系列生产工艺精制而成，外观呈黑色颗粒状。

优点是孔隙结构发达，比表面积大，吸附性能强，库层阻力小，化学性能稳定，易再生。

适用于高纯度的生活饮用水、工业用水和废水处理的深度净化脱氯、脱色、除臭和黄金提炼等方面。

活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其結构则为炭形成六环物堆积而成。

由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。

活性炭可由许多种含炭物质制成，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。

其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。

活性炭的制造基本上分为两过程，第一过程包括脱水及炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，並使原有的有机物大約80％炭化。

第二过程是使炭化物活化，这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的，在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度（800至1000℃），以烧除其中所有可分解的物质，由此产生发达的微孔結构及巨大的比表面积，因而具有很强的吸附能力。

活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。

大孔：半径1000 - 1000000 A。

过渡孔：半径20 - 1000 A。

微孔：半径- 20 A。

由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。

由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。

木质活性炭一般具有最大的孔隙半径，它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中。

在都市給水处理领域中使用的第一种类型之粒状活性炭即是用木材制成的，称为木炭。

煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间。

在煤质活性炭中，褐煤活性炭比无烟煤活性炭具有较多的过渡孔隙及较大的平均孔径，因此能有效地除去水中大分子有机物。

椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能变化一、引言介绍炭浆法是金矿浸取过程中通用的一种方法，但是炭浆法对金属有极强的吸附能力，因此需要一种有效的材料，以去除炭浆中的金属，重点介绍椰壳活性炭在炭浆法吸金过程中的应用。

二、椰壳活性炭的原理与制备方法介绍椰壳活性炭的制备方法和吸附特性，解释活性炭为何具有吸附性能，以及活性炭的物理化学机制。

三、椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能研究详细介绍使用椰壳活性炭作为吸附剂的炭浆法吸金实验，分析活性炭在炭浆中的吸附动力学、吸附等温线并评估其吸附效率。

四、影响椰壳活性炭吸附性能的因素讨论影响椰壳活性炭吸附性能的因素，包括pH值、温度、浓度、炭浆粘度和颗粒大小等一些关键参数，以及这些因素如何影响椰壳活性炭的吸附效率和容量。

五、结论和展望总结本文的主要结果，包括椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能、影响因素以及潜在的应用前景。

最后，提出这方面的更多问题和解决方案，为未来的研究提供方向。

引言金属虽然是重要的资源，但是由于其稀缺和对环境的影响，对金属的需求也对环境保护提出了新的挑战。

金矿浸取是一种常见但对环境有不良影响的工艺，其中的炭浆法对金属有极强的吸附能力，因此需要一种有效的材料，以去除炭浆中的金属。

活性炭是一种常用的吸附剂，具有高度的孔隙度和表面积，使其具有非常优秀的吸附性能，是去除金属的理想材料之一。

椰壳活性炭由于其来源广泛、质量稳定、价格优惠等特点，成为了一种应用十分广泛的活性炭。

本文将详细描述椰壳活性炭在炭浆法吸金过程中的应用和吸附效果，并对其吸附机理及影响因素进行探讨。

本文分为五个章节。

第一章为引言，简要介绍炭浆法吸金过程中的问题和活性炭的应用。

第二章将介绍椰壳活性炭的原理和制备方法。

第三章将详细介绍椰壳活性炭在炭浆法吸金阶段的吸附性能。

第四章讨论了影响椰壳活性炭吸附性能的因素。

第五章为结论和展望，总结本文的主要发现和为未来研究提供方向。

本文旨在探讨椰壳活性炭在炭浆法吸金过程中的吸附性能变化，为金属去除和环境保护工作提供一些有益的思路和解决方案。

活性炭与原料炭区别
活性炭是指椰壳、果壳、煤炭、骨头、木质材料、竹制材料等含碳有机材料，先经过炭化后再经过高温活化，漂洗烘干制成的具有高比表面积、高吸附力的多功能性吸附剂。

由于活性炭具备发达孔隙结构和大比表面积，所以广泛应用于工业、农业、国防、医药卫生、环保事业、航天工业等领域，近年来，由于装饰材料污染严重，活性炭越来越多被用于除甲醛、苯系物等有毒物质，深受广大用户青睐。

但，由于某些不良商家为了自身利益，以次充好，经常将原料炭冒充活性炭来卖，欺骗用户，坑害老百姓。

现将活性炭与原料炭区别如下：
1、原料炭是含炭原料隔绝空气干馏得到的炭化产物，也叫炭化料，只能
叫炭，不叫活性炭。

因为没有发达孔隙和高比表面积，不具备活性，只有将原料炭经高温850℃——1000℃活化后，才能变成活性炭。

所以，原料炭是活性炭的半成品，基本上没有吸附能力。

2、原料炭由于没有经过高温活化，不具备发达孔隙，所以其比重比活性
炭要重许多，一般在0.65-0.9ml/g左右，活性炭比重一般在0.32-0.55ml/g 左右，越轻质量越好，当然厂家的生产成本也就越高。

3、通过化验检测手段区分原料炭和活性炭。

检验活性炭好坏可以简单用
碘值吸附值和四氯化碳吸附（简称CTC吸附值）判断。

四氯化碳吸附反应活性炭的活性程度，其值越高，代表活性炭吸附力越好。

碘吸附值反应活性炭微孔发达程度，其值越高，代表活性炭吸附能力越强。

所以，在活性炭业内大家对活性炭和原料炭区别判定如下：。