不同催化剂对磷酸法制备颗粒活性炭的影响

磷酸法活化栀子壳制备活性炭及其性能分析李炜(国家林业局林产工业规划设计院,北京100010)摘要:研究以栀子壳为原料,在炭化温度400℃、炭化时间60min 的条件下,采用磷酸活化的方法制备活性炭。

通过正交实验确定了活化的最佳条件为:料液比1:2.5,活化液质量分数45%,活化温度600℃,活化时间45min ,碘吸附值为986mg/s ,亚甲基蓝脱色力为11.9mL/0.1g ,得率为41.2%。

对重金属Cr (Ⅵ)和栀子油的去除率及其吸附性能分析的结果表明,栀子壳制备的活性炭与市售活性炭的吸附性能相当,且在加入量为20mg 时对Cr (Ⅵ)的去除率高于市售活性炭。

关键词:栀子壳;磷酸;活性炭中图分类号:TS 612文献标识码:Ａ文章编号:2095-2953(2013)08-0044-03Preparation and Performance Analysis of Activated Carbon fromGardenia Shell through Chemical Activation with Phosphoric AcidLI Wei(Planning and Design Institute of Forest Products Industry ,the State Forestry Administration,Beijing 100010,China )A b s r ac t :Activated carbon is prepared with the phosphoric acid activation m ethod with gardenia shell as the raw m aterials,carboniz ation tem perature of 400℃,carbonization tim eof 60m in.Through orthogonal experim ent,theoptim umconditions for activation are determ ined:the ratio of solid to liquid 1∶2.5,activating solution m ass fraction,45%;activation tem perature,600℃;activation tim e,45m in;iodine adsorption value,986m g/s;m ethylene blue adsorption,11.9m L/0.1g;yield ,41.2%.The analysis of the rem oval rate of heavy m etal Cr (VI )and gardenia oil shows that activated carbon prepared with gardenia shell have adsorption perform ancesim ilar to that sold on the m arket,and the Cr (VI )rem oval rate is higher than com m ercially available activated carbon in thecase of dosageof 20m g.K e y w or d s:gardeniashell;phosphoric acid;activated carbon活性炭是一种多孔性含碳物质,具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积,吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点,广泛应用于化学工业、食品加工、医疗卫生、农业、国防等领域。

磷酸法制备低灰分活性炭的技术探究发布时间：2021-09-14T07:42:52.311Z 来源：《科技新时代》2021年6期作者：廖佳荣[导读] 活性炭在食品、环保、化工、存储、分离等多个领域有应用，其制备技术也日趋成熟。

福建省三明市泰宁县下渠镇人民政府福建省三明市 354404摘要：活性炭是一种常用的人造材料，在环保、回收、新材料等多个领域得到应用。

随着市场需求量的提升，活性炭制备技术越发重要。

本文围绕磷酸法制备低灰分活性炭技术进行探讨，分析了磷酸法制备低灰分活性炭的可行性，对制备工艺流程和制备技术优势进行论述，供相关人士参考。

关键词：低灰分活性炭；磷酸；制备工艺；生产技术1引言活性炭在食品、环保、化工、存储、分离等多个领域有应用，其制备技术也日趋成熟。

在活性炭生产制备中，新型原材料的开发是活性炭制备工艺技术研究重点。

在环保和资源高效利用的发展理念下，利用木屑等生物质材料作为制备活性炭原料成为重要趋势。

2活性炭概述活性炭是一种孔隙结构的吸附材料，最初应用在医药和食品领域，后来开始延伸到净化、回收等越来越多的领域。

我国对于活性炭的应用记载最早的是明朝作为药物使用，利用活性炭治疗腹泻和肠胃病。

后来活性炭纤维的大规模制备，在工业、食品、环保等领域得到快速发展。

活性炭的结构决定了它的性质特征，从微观层面看，活性炭有大量石墨微晶结构，由于不同类型的活性炭内部石墨微晶在大小尺寸上，在方向上有差异，因此反应在官能团上也有不同，如有的活性炭羟基含量多，有的活性炭羧基含量多，这些官能团的不同造成活性炭内部孔隙大小不同。

无论是哪种类型的活性炭，在内部结构上都具有多孔隙特征，具有较大的比表面积和强吸附能力。

吸附能力可以作为催化剂载体，也可以适应气相、液相吸附的需求。

活性炭制备所需要的原料包括木材、木屑、废纸浆、椰壳等植物类材料，还有些原料是石油残渣、石油沥青等含碳矿物类[1]。

生产制备方法可以是化学法还可以是物理法。

磷酸活化软木制备活性炭的研究本文旨在探讨磷酸活化软木制备活性炭的方法，研究其性能并与传统活性炭进行比较。

我们对软木和活性炭的相关背景进行了介绍，为后续研究打下基础。

接着，我们详细描述了实验方法，包括原料准备、磷酸活化处理、炭化及活化等步骤。

通过实验得到的活性炭，对其物理化学性质及吸附性能进行了测定和数据分析。

我们对结果进行了讨论，并得出结论。

在自然界中，软木具有轻质、保温、隔热等优点，被广泛应用于家居、建筑等领域。

磷酸活化法制备活性炭是一种有效的改性方法，能够提高软木的吸附性能。

我们对软木进行了预处理，包括干燥、破碎和筛分，以获得合适的颗粒大小。

随后，将软木与磷酸溶液混合，进行活化处理。

经过一定时间的浸泡和加热后，将得到的混合物进行过滤、洗涤和干燥，得到活性炭样品。

为了比较磷酸活化软木制备的活性炭与传统活性炭的性能差异，我们选取了市售活性炭作为对照。

通过BET比表面积、孔容、孔径等物理化学性质的测定，发现磷酸活化软木制备的活性炭具有较高的比表面积和孔容，同时孔径较小。

这表明磷酸活化软木制备的活性炭具有较好的吸附性能。

在活性炭吸附性能测试中，我们采用碘吸附值和亚甲蓝吸附值两种方法进行测定。

结果显示，磷酸活化软木制备的活性炭具有较高的吸附性能，尤其是对亚甲蓝的吸附值高于传统活性炭。

这说明磷酸活化软木制备的活性炭在去除水中有机物和染料方面具有更好的应用前景。

通过本次研究，我们发现磷酸活化软木制备活性炭的方法具有以下优点：（1）简单易行，便于大规模生产；（2）得到的活性炭具有较高的比表面积和孔容，以及较小的孔径，有利于提高吸附性能；（3）对亚甲蓝等有机染料的吸附值高于传统活性炭，说明其在污水处理等领域具有较好的应用潜力。

然而，本研究仍存在一定不足之处。

在磷酸活化过程中，磷酸溶液的浓度对活性炭性能的影响尚未进行深入研究。

目前仅对活性炭的物理化学性质和吸附性能进行了初步研究，未来可进一步探究其在真实应用场景中的性能表现。

磷酸中添加剂对核桃壳活性炭性能的影响PAN Yani;TIAN Xiaoyun;DONG Yinsheng【摘要】采用磷酸活化法制备核桃壳颗粒活性炭,研究了在磷酸浸渍液中加入不同种类和含量添加剂对活性炭性能的影响.以亚甲基蓝和碘吸附值表征活性炭的吸附性能,并对活性炭的孔结构参数、机械强度和微晶结构进行了测试分析.结果表明:在磷酸中分别添加柠檬酸、柠檬酸钠、硼酸和糖精浸渍处理核桃壳原料,所得活性炭的亚甲基蓝吸附值都得到提高,而碘吸附值降低,说明添加剂促使活性炭中的微孔扩大为中孔.其中,添加0.5％的柠檬酸钠得到最佳的亚甲基蓝和碘吸附值,分别达到236.5和744.1 mg/g.此外,磷酸中添加1％硼酸后得到的活性炭结构中含坚固的炭微晶,起到了增强孔结构的作用,机械强度为85.8％;而添加1％糖精得到的活性炭中的炭微晶几乎全部发生了石墨化转变,生成质软的石墨,使强度下降,机械强度仅为80.1％;添加0.5％柠檬酸钠的活性炭由于发达的孔隙结构且没有炭微晶的加固而强度较低(82.5％).【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2019(053)001【总页数】7页(P40-46)【关键词】核桃壳;活性炭;添加剂;炭微晶【作者】PAN Yani;TIAN Xiaoyun;DONG Yinsheng【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TQ35;TQ424活性炭是由含碳为主的物质经过活化处理得到的含炭黑色多孔固体材料[1]，具有发达的三维孔隙结构、大比表面积和高吸附性能。

活性炭化学性质稳定，耐酸碱、耐热、可再生[2]，还可以吸附多相且分子直径不一的吸附质[3-4]，在食品精制、空气及水净化、医药卫生等领域中应用广泛。

在中国，核桃的种植区域分布甚广，每年有大量核桃壳被废弃、焚烧，造成资源浪费和环境污染。

核桃壳由碳含量较高的木质素、纤维素和半纤维素组成，其天然的多孔性毛细管体系可以制备出孔结构发达的活性炭[5]。

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不同催化剂对磷酸法制备颗粒活性炭的影响卢燕凤;曾巧玲;李涛;林冠烽;吕建华;郑德勇;黄彪【期刊名称】《中国科技论文》【年(卷),期】2014(009)003【摘要】以杉木屑为原料,在磷酸法颗粒活性炭捏合成型过程中,添加不同催化剂,选择不同的浸渍量,制备中微孔均较发达的木质颗粒活性炭.探讨工艺条件对颗粒活性炭碘吸附值、亚甲蓝吸附值及官能团的影响.结果表明:催化剂有助于提高活性炭的吸附性能,而且提高催化剂的量,有利于颗粒活性炭中孔和大孔的发展.因此选择不同的催化剂量,可以灵活调整活性炭微孔、中孔和大孔的比例,实现活性炭孔隙的调变;另一方面添加催化剂可以降低活化温度实现节能减排.【总页数】3页(P338-340)【作者】卢燕凤;曾巧玲;李涛;林冠烽;吕建华;郑德勇;黄彪【作者单位】福建农林大学材料工程学院,福州350002;福建农林大学材料工程学院,福州350002;福建农林大学材料工程学院,福州350002;福建省林业科学研究院,福州350012;福建农林大学材料工程学院,福州350002;福建农林大学材料工程学院,福州350002;福建农林大学材料工程学院,福州350002【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1【相关文献】1.气相法乙烯聚合催化剂的研究——不同制备条件对催化剂性能的影响 [J], 伞晓广;李三喜;孟丹;李旭日2.不同催化剂对磷酸法制备颗粒活性炭的影响 [J], 卢燕凤;曾巧玲;李涛;林冠烽;吕建华;郑德勇;黄彪;3.不同载体的Pt基催化剂对一步加氢制备生物航空煤油的影响 [J], 庄诗韵;陈玉保;张文杰;李睿帆;胡良栋;马敏;赵兴玲;柳静;资文华4.不同沉淀剂制备Pd/TiO2催化剂对直接合成过氧化氢催化性能的影响 [J], 王耀丹;史连军;秦红;潘红艳;林倩;张鑫5.不同催化剂对四氯化硅加氢制备三氯氢硅的影响 [J], 杨伟强;丁彦丽;沈峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

活性炭制备工艺的研究与改进活性炭作为一种重要的吸附材料，具有极高的吸附能力和广泛的应用前景，在环保、水处理、医药、食品等领域都得到了广泛地使用。

活性炭的制备工艺对其吸附性能和成本都有很大的影响，因此研究活性炭的制备工艺并持续改进是十分重要的。

首先，我们来了解一下活性炭的制备原理。

活性炭的制备主要有两种方法：物理法和化学法。

物理法是通过加热和脱除材料中的挥发物来制备活性炭，这种方法适用于原料成分单一、挥发性小、碳化温度低的材料。

化学法是在材料中加入化学活性物质，使其在碳化过程中发生反应，并产生孔道结构，以制备活性炭。

化学法的工艺复杂，但可以制备出具有更高孔隙度和特定吸附选择性的活性炭。

在这里我们主要介绍化学法制备活性炭的工艺研究及改进。

目前，化学法制备活性炭主要采用两种方法：磷酸活化法和锌氯脱泡法。

磷酸活化法使用磷酸作为活化剂，可以制备出高比表面积的活性炭，但有烧损严重、成本高等缺点。

锌氯脱泡法则使用锌氯作为脱泡剂，可以制备出孔径分布较为均匀、含氧官能团较多的活性炭，但锌氯的毒性影响环境及人体健康，限制了其推广应用。

因此，我们需要不断通过研究和改进活性炭的制备工艺，以达到经济性、高效性及安全性的要求。

在活性炭的制备过程中，影响活性炭品质的主要因素有原料性质、活化剂种类及用量、碳化温度/time、冷却方式等。

首先是原料的选择，初步选择的原料要求具备较高的碳含量、低的灰分、硫分、氮含量和低的廉价自然性松质煤、木屑、草木等为适宜原料。

考虑到成本和环保，压力过滤机废碳渣等常规工业副产材料也逐渐被引入到活性炭制备中。

对于不同类型的原料，适当的碳化温度和时间也需要进行调整。

在实际制备过程中，需要根据不同原料的性质和要求，进行碳化温度、时间以及热解速率的调控。

其次，活化剂的种类和用量也对活性炭的品质产生很大的影响。

磷酸、氯化锌、钾碳酸、钠碳酸等都是常用的活化剂。

相同用量下，不同活化剂对孔结构和比表面积的影响不同，实验结果表明，磷酸活化法和氯化锌法活化温度分别为700度和900度时制备的活性炭具有较高比表面积，毛细孔为主的孔径分布较窄，互连孔较少，两者均能制备出高孔率及官能团丰富的高质量活性炭。

磷酸法颗粒活性炭的制备与性能研究的开题报告一、研究背景和意义现代产业和生活中，随着环保意识的增强，越来越多的有机污染物被发现，如酚、苯酚、甲苯、氯苯等，这些有机污染物具有毒性和难以降解的特性，对环境和人体健康造成了严重的威胁。

而活性炭具有很高的吸附性能，能够有效去除有机污染物，因此在污染治理领域得到了广泛应用。

然而，传统的活性炭材料存在着比表面积低、吸附速度慢、循环使用次数少等缺陷，限制了其在高效、低成本去除有机污染物中的应用。

因此，寻找新型活性炭材料，提高其吸附性能和循环使用次数具有重要意义。

磷酸法颗粒活性炭是近年来兴起的一种新型活性炭材料，其制备简单、成本低廉、吸附性能优异。

因此，对其制备方法和性能进行深入研究，对活性炭材料的创新和污染治理具有十分重要的意义。

二、研究内容和方法本文将研究磷酸法颗粒活性炭的制备方法和吸附性能。

具体研究内容包括：1. 热解温度、质量比等参数对活性炭制备的影响。

2. 磷酸的添加量、浸泡时间等参数对活性炭吸附性能的影响。

3. 活性炭的物理和化学性质分析。

4. 磷酸法颗粒活性炭在有机污染物吸附方面的性能测试。

研究方法主要包括实验室合成、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附测试、红外光谱测试、超级计算机模拟以及有机污染物的实验室处理等方法。

三、研究计划和进度本研究分为以下几个阶段进行：1.文献调研，建立研究背景和研究目标，整理研究思路和方法，制定研究方案。

预计完成时间：1个月。

2.活性炭制备方法的实验研究，确定最适合的制备条件。

预计完成时间：2个月。

3.对制备的活性炭进行表征，包括形貌、比表面积、孔径分布、元素成分等物理和化学性质进行表征。

预计完成时间：1个月。

4.活性炭吸附有机污染物的实验研究。

预计完成时间：2个月。

5.数据处理和结果分析，撰写论文并进行论文答辩。

预计完成时间：1个月。

目前已完成文献调研和活性炭制备方法的实验研究，正在进行下一步实验和数据处理。

四、预期成果和创新点本研究预期得到以下成果：1.优化磷酸法颗粒活性炭的制备方法，提高活性炭的吸附性能和循环使用次数。