微波法制备活性炭的工艺研究

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微波辐射甘蔗渣制造活性炭的试验研究

一
４一
￣－ＪＡＨＥＣＬＩＤＵＳＲＩＩＮＧＣＭＩＡＥＮＴＹ
Ｖ１７．２０）ｏ．４（０６３Ｎｏ
波辐射甘蔗渣制造活性炭，考察其工业化生产的可行性，同时应用正交试验法找出最优的因素及砌，
水平。
表３试验因素及水平的选取
微波是指波长为００１ｌ．～ｍ，频率为３０００～
３００ＭＨ０００ｚ的电磁波，一般地，采用频率为２５ＭＨ的微波。４０ｚ对于液体，微波仅对其中的极性分子起作用，微波电磁场能使极性分子产生高速
的旋转碰撞而产生热效应，同时降低反应的活化
１３试验安排．
收稿日：０５Ｉ— ８期２０一２２作者简介：吴炳智（９１）男，１７－，工程师，工学硕士，从事固体废弃物
的处理及资源化研究工作。
本次试验的目的是以ＺＣ。ｎｌ为活化剂，利用微
维普资讯
组分
质量分数，％
元素
质量分数，％
１实验
１１试剂与仪器．
７０（，化温度比气体活化法（理法），生０￣活２物低所
成的碳的基本微晶也较小，可以促进多孔性结构主要试剂：氯化锌、盐酸、醋酸、氢氧化钠（均为的发展口】。
分子的化学键强度；对于固体，多物质对微波许有很强的吸收能力，由于其表面的不均匀性，微波辐射会使其表面产生许多 ” 微波热点 ” 。微波加热与传统加热方式不同，它不需由表及里的热传导，

微波法污水厂污泥制备活性炭的研究

ｔｎ，ｔｅｉｄｎａｕｆｈｌｄｅａｔａｅａｂｎｗａ０／ｉｓｈｏｉｅｖｌｅｏｅｓｇｃｉｔｄｃｒｏｓ３１ｍｇｇ，ＢＴｓｒｃｒａｗｓ１８ｍｇｈｏｅｏｔｕｖＥｕｆｅａｅａ６／，ｔｅｐｒａ
Ｖｏ．，１７Ｎｏ．１１
Ｎ０．２ＯＯ６ｖ
微波法污水厂污泥制备活性炭的研究
杨丽君
摘要
蒋文举
（西南科技大学环境与资源学院，阳６１１）Ｉ）大学建筑与环境学院，都６０６）绵２００（ｔＩ￣ｆ成１０５
研究了以污水厂污泥为原料、波辐照下磷酸活化法制备污泥活性炭的工艺条件，微探讨了微波功率、辐照时
２Ｃｌｇｆｒｈｔｃｒｎｎｉｎｎ，ｉｈａｎｖｒｔ。ｈｎｄ１０５．ｏｅｅｏＡｃｉｔｅａｄＥｖｍｅｔＳｃｕｎＵｉｓｙＣｅｇｕ６０６）ｌｅｕｏｒｅｉ
ＡｂｔａｔＴｈｅｈｉｓｏｅａａｉｎｆｒａｔｖｔｄｃｒｏｓｆｏｓｗａｅｓｕｇｔＯ４ｂｉｒｗａｅｓｒｃｅｔｃｎｃｆｐｒｐｒｔｏｏｃｉａｅａｂｎｒｍｅｇｌｄｅｗｉｈＨ３Ｐｙｍｃｏｖｒｄｉｔｎｗａｅｅｒｈｄ．Ｔｈｅｅｆｃｓｏｉｒｗａｅｐｗｅ，ｒｄａｉｎｔｍｅａｄＨ３ａａｉｓｒｓａｃｅｏｆｅｔｆｍｃｏｖｏｒａｉｔｏｉｎＰＯ４ｓｌｉｎｃｎｅｔａｉｎｗｅｅｏｕｔｏｃｎｒｔｏｒｏｉｖｓｉａｅＩｓｓｏｄｔａｈｅｈｉａｏｄｔｏｒｐｅａａｉｎｏｅｇｌｄｅｂａｅｃｉａｅａｂｎｎｅｔｇｔｄ．ｔｗａｈｗｅｈｔｔｅｔｃｎｃｌｃｎｉｉｎｓｆｒｐｒｔｆｓｗａｅｓｕｇ — ｓｄａｔｔｄｃｒｏｏｏｖ

微波裂解柚子皮制备活性炭的工艺研究

微波裂解柚子皮制备活性炭的工艺研究王宇迪;陈智超;Roger Ruan;林向阳【摘要】通过将柚子皮微波裂解制得柚子皮炭,用化学活化法制备高品质的柚子皮活性炭.活化剂选用H3P04,ZnC12,KOH和NaOH,并对每种活化剂的炭剂比、活化温度、活化时间和浸渍时间进行考察,以碘吸附值为主要品质衡量指标.试验结果表明,最佳工艺条件:活化剂为KOH,炭剂比为1:2,活化温度为800℃,活化时间为1h,浸渍时间为36 h.制得的柚子皮活性炭碘吸附值为1 318.21 mg/g,亚甲基蓝吸附值为225 mg/g,得率为42.17％,灰分为4.96％,吸附性达到木质味精精制用颗粒活性炭国家一级品标准.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2014(032)004【总页数】8页(P529-536)【关键词】柚子皮;活性炭;微波裂解【作者】王宇迪;陈智超;Roger Ruan;林向阳【作者单位】福州大学生物科学与工程学院,福建福州350108;福州大学生物科学与工程学院,福建福州350108;南昌大学生物质转化教育部工程研究中心,江西南昌330047; Department of Bioproducts and Biosystems Engineering,University of Minnesota,St.Paul,MN 55108,USA;福州大学生物科学与工程学院,福建福州350108【正文语种】中文【中图分类】TK6;S216.2活性炭是一种性能优异的吸附剂，在人类社会生产和生活的多个领域中都有应用，应用范围十分广泛。

它主要由碳元素组成，同时也含有氢、氧、硫、氮等元素，以及一些无机矿物质[1]。

活性炭作为吸附剂，已被广泛用于食品、医药制品、溶剂回收、水处理、燃料电池、贮存天然气等领域[2]。

目前，国内主要以煤、木屑和果壳等作为生产活性炭的原料[3]，由于煤价格较高，木屑、果壳等传统原料数量有限，故开发新的农业废弃物作为活性炭原料来源便成为当务之急。

微波法稻壳制备活性炭研究

成果，微波法用稻壳制备活性炭Ｔ艺中，有氯化锌浓度、浸泡时间、固液比、波功率以及微波加热时间和微对产品是否漂洗６个变量影响着所得到的活性炭的吸附性能。了找到微波法制备活性炭的最佳工艺，要为需
的色泽和营养成分。
（）５工艺先进町实现自动化控制。只要控制微波功
率即可实现立即加热和终止，没有热惯性。应川人机
面和ＰＣ可进行加热过程和加热艺规范的ｆＬ＿ｒ，编控自动化控制。
方把稻壳作为废弃物，这不但是对资源的极大浪费，在
中图分类号：７２文献标志码：Ｘ１Ａ文章编号：１７ — ９２２１）９０４ — ３６４０１（０１０ — ０２０
稻壳是稻谷外面的一层壳，是稻米加工过程中产生的数量最大的副产品，按质量计约占稻谷的２％。０稻壳由外颖、内颖、颖和小穗轴等几部分组成，颖护外顶部之外长有鬓毛状的毛，内外颖通过两个钩状结构
经济上造成巨大损失，而且对环境也造成了很大污染。
研究解决稻壳的合理利用，变废为宝，是一项意义重大
（）６安全无害、善劳动条件。由于微波足控制改
金属制成的加热腔体和波导管ｒ１作，儿尢微波泄Ｉ１
的任务。樊希安杨丽君、采用了微波制活性炭工艺，本创新试验研究突破传统的稻壳利用方法，探讨用微
微波是频率范围为３０Ｍｚ３０Ｇｚ０Ｈ～０Ｈ的电磁波，其真空中波长从１～．ｍ工业上主要应用的微波０１ｍ。ｍ频率为９５ＭＨ或２４０ＭＨ。微波对被照物有很强１ｚ５ｚ

微波法制备污泥活性炭及其脱色性能的研究

Ｋｅｒｙｗｏｄｓ：ｅａｅｓｕｅ；ｉｒｗａｅ；ｃｉａｅａｂｏｓｗｇｌｄｇｍｃｏｖ污水的同时也产生了大量的污处泥ｃ引所以剩余污泥的处理则成为当前的一个难ｈ，题。污泥进行资源化的开发利用研究，对越来越受到
能的影响。结果表明：活性炭碘吸附值影响最大的是微波功率，次是辐照时间，对其最后是污泥的粒径，最佳
的微波处理条件为：波功率为５０，照时间为２ｎ，泥的粒长为０９微０Ｗ辐ｍｉ污．ｍｍ；制得的污泥活性炭用于所
ａｆｃｓｒｍａｋｌｈｅｉｄｎｅａｓｒｉｎｐｒｐｅｔｅｈｕｇａｉｔｏｎｔｍｅ，ｎｒｉｌｉｅａｓｎｌｅｃｓｆｅｔｅｒａｂｙｔｏｉｄｏｐｔｏｏｒｉｓｔｏｈｒｄａｉｉａｄｐａｔｃｅｓｚｌｏｉｆｕｎｅｉｄｉｄｓｐｉｎｐｏｒｉｓｏｎｅａｏｒｔｏｒｐｅｔｅ．Ｗｅｏａｎｅｈｅｂｅｔｍｉｒｗａｅｐｂｔｉｄｔｓｃｏｖｏｗｅｅｈｎｌｙ：０Ｗ，ｒｉａｄ０９ｍｍ．ｒｔｃｏｏｇ５０２ｎ，ｎ．０ａＩｏａｉｏｔｏｍｅｃａｃｉａｅａｂｎｃｍｐｒｓｎｗｉｈｃｍｒｉｌａｔｖｔｄｃｒｏｎ，ｃｉａｅａｂｒｍｅｇｌｇｅｄｉｐａｅｉｔｎｔｖａｔｖｔｄｃｒｏｎｆｏｓｗａｅｓｕｄｓｌｙｄｄｓｉｃｉｅａｓｒｉｎｐｒｐｒｉｓｆｒｄ．ｄｏｐｔｏｏｅｔｅｏｙｅ

硫酸—微波法制备污泥活性炭研究

ｐｅａａｉｎｏｗｇｌｄｅｂｓｄａｔａｅａｂｎｗｅｅｍｉｒｗｖｏｅｔ０ｒｄａｉｎｔ４，ｈｏｃｎｒｔｎｏｓ４５～ｒｐｒｔｆｅａｅｓｇ－ａｅｃｉｔｄｃｒｏｒｃｏａｅｐｗｒ０Ｗ，ａｉｔｍｅ２０Ｓｔｅｃｎｅｔｉｆ０％ｏｓｕｖａ５ｏｉａｏＨ２２
ＡｂｔａｔＴｅｔｃｎｑｅｏｒｐｒｔｎｆｒａｔａｅａｂｎｒｍｅａｅｓｕｇｔＳ４ｙｍｉｒｗｖａｉｔｎｗａｅｅｒｈｄＴｅｓｒｃ：ｈｈｉｕｆｐｅａａｉｃｉｔｄｃｒｏｓｆｏｓｗｇｌｄｅｗｉＨ２０ｃｏａｅｒｄａｉｓｒｓａｃｅ．ｈｅｏｏｖｈｂｏ
（Ｂ、Ｉ、Ｍ）碘（）硫代硫酸钠（ａ３ＨＯ、Ｎ０￣）可溶性淀Ｓ５粉、酚（６Ｈ）氢氧化钠（ａＨ）无水乙醇等，苯ＣＨＯ、ＮＯ、均为分析纯（．．ＡＲ）
可见分光光度计Ｖ１０（海美谱达仪器有一１０上
３％．ｄｒｈｏｄｔｎ，ｈｄｎａｕｆｈｕｇｃｉａｅａｂｎｗｓ７．５ｍｇｇＭｅｈｌｎｌｅｄｏｐｉｎｖｕａ２２／．０Ｕｎｅｅｎｉｏｓｔｅｉｉｅｖｌｅｏｔｅｓｄｅｔｔｄｃｒｏａ６２／．ｔｙｅｅｂｕｓｒｔａｅｗｓ１－ｍｇｇｔｃｉｏｌａｖ４ａｏｌＯ
Ｋｅｙｗｏｒｓ：ｅｇｌｄｇ；ｃｏｖ；ｃｉａｅａｂｎａｏｐｔｏｄｓｗａｅｓｕｅｍｉｒｗａｅａｔｖｔｄｃｒｏ；ｄｓｒｉｎ

活性炭微波再生方法研究

Ｚ＝Ｈｘ（Ｓ１～）
其他玻璃仪器：碘量瓶；移液管；棕色试剂
瓶；量筒；烧杯；滴定管、容量瓶等。
２实验方法
２１亚甲基兰标准溶液的配制．
收稿口期：０９—１２２００— ５
２一正交设计实验
（。Ｈ）
Ｈ＝原料活性炭碘值（／）／料活性炭碘ｍｇＬ原
值（ｇＬＸ１０ｍ／）％０
１１实验仪器及药品．
实验仪器：ＳＡ —Ｃ水浴恒温振荡器；Ｂ２４ＨＳ２
电子分析天平；ＮＬ７型实验专用微波炉；电热恒Ｊ０
的定义及计算方法
法具有再生时间短、耗能低、设备构造简单、再生效率高及活性炭吸附性能恢复率高等优点，是一种经济可行的再生新技术。
１实验部分
活性炭性能恢复率：活性炭经再生处理后吸附能力与使用前吸附能力的比值，定义为性能恢复率
（．大连水产学院海洋环境工程学院，辽宁省高校近岸海洋环境科学与技术重点实验室，１辽宁大连１６２２１０３；．大连水产学院图书馆，辽宁大连１６２）１０３
摘要：以亚甲基兰为污染物污染活性炭滤芯，利用微波辐照的方法对失效的活性炭滤芯进行再生，
一
基金项目：国家高技术研发项Ｍ（６８３项目）２０Ａ０Ａ０。（０７Ａ１Ｚ１）作者简介：刘靖（９８一）１６，满，辽宁省葫芦岛市人，沈阳化学院毕业，学土，高级１程师。研究领域及主要研究方向：化：学实验技术，水质分析，废水处理技术等。

高频电磁波(微波)再生活性炭方法研究

ＶＪ１．ｏ．８Ｎｏ５
Ｏｃ．０ｔ２再
孙作达，丽欣，阳红，孙欧余敏，齐虹，郁茗王
（哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨１０９）５００
（ｃｏｌｆｎｃａ＆ＥｖｒｍｅｔｎｉｒｓＨｒｉＩｓｔｔｏｅｈｏｇ，ａｂｎ１０９，ｌｍ）ＳｈｏｉｉｌｏＭｕｐｎｉｎｎｌｓ，ｉ，ａｂｎｎｔｕｅｆＴｃｎｌｙＨｒｉ５００ＣａｏａＥ￣ｎｉｏｉ
意义的项目。
炉升至可工作的温度约８ｈ再生过程中热能的消，耗是较高的，因此，高温再生活性炭方法的主要费用就是热能的消耗（称热耗）简。经过分析高温加
热方法再生活ｌ炭的有关资料，生发现高温再生活性炭的加热过程分四个阶段：（）１水组分、Ｉ、活生炭污染物质的升温阶段；（）２水组分、活性炭表面低沸点污染物质的蒸发和活Ｉ炭持续升温阶段；生（）３活性炭深层的升温、面污染物质的炭化表
摘
要：述了利用高频电磁波再生活性炭的实验方法，过实验结果对比，明了高温再生活性炭叙通说
方法与电磁波再生活性炭方法在热能消耗方面的差异，及电磁波再生活性炭的作用时间、性炭含以活水量、活性炭再生效果的影响关系。探讨了该方法在下一步实验中的补充技术。对关键词：性炭；生；频电磁波（波）热耗；水量活再高微；含

微波辐射-水蒸气法制备烟杆基颗粒活性炭

（ａｕｔｏａｒｌａｄＭｅｌｒｉａＥｇｅｒｇｕｍｎｎｖｒｔｏｃｎｅａｄＦｃｌｆｔｉｓｎｔｌｇｌｎｎｅｎ，ＫｎｉｇＵｉｅｉｆｉｃｎｙＭｅａａｕｃｉｉｓｙＳｅＴｃｎｌｇ，ｕｍｎ５０３Ｙｎａｒｖｃ，ＣｉａｅｈｏｙＫｎｉｇ６０９，ｕｎｎＰｏｉｅｈｎ）ｏｎ
ｙｅｄａｄａｓｒｔｎｐｏｅｔｓｏｒｕａｃｉａｅａｂｎｗｅｅｓｓｅｔａｌｔｄｅ．ＴｅｏｔｍｏｄｔｎＷａｉｌｄｏｐｉｒｐｒｅｆｇａｌａｔｔｄｃｏｒｙｔｍａｉｌｓｕｉｄｈｐｉｎｏｉｎｒｖｒｃｙｍｕｃｎｉｏｓｉｏｔｉｅｉｃｗａｅｐｗｅａ０。ａｔａｉｎｔａ０ｍｉｄｆｗｒｔｆｔｒｖｐｒＷ７／ｍｉ．ｂａｎｄ：ｍｒｖｏｒＷ７０ＷｏｓｃｉｔｉＷ４ｎａｏａｅｏｅａｏａ１０ｇｖｏｍｅｓｎｌｗａｓｎ
夏洪应，彭金辉，张利波，马祥元，涂建华，张世敏
（昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南昆明６０９）５０３
摘要：究了以烟杆废弃物为原料，研炭化过程中所产生的木焦油为主的复合粘结剂，采用微波辐射．水蒸气法制备颗粒活性炭的可行性。探讨了微波功率、活化时间以及水蒸气质量流量对颗粒活性炭吸附性能和得率的影响。得到了微波辐射－水蒸气法制备颗粒活性炭的最佳工艺：微波功率７０Ｗ，０活化时间４ｉ，０ｍｎ水蒸气质量流量１７＇．０ｒｅｍｉ。此工艺条件制得的颗粒活性炭，ｎ碘吸附值１００８／，６．１ｍｓｇ亚甲基蓝吸附值１５ｍ／，率３．３７Ｌｇ得０８％。同时，测

糠醛渣活性炭的微波制备研究

的．
制备了五种糠醛渣活性炭，利用各种测试手段来分析活性炭结构变化规律．
１实验部分
１１样品制备．
实验以河南宇新活性炭厂提供糠醛渣炭化料Ｐ一１（Ｗ粒径：５ｍ）为活化原料；Ｃ：４～ｍ以Ｏ气体为活化剂；以微波辐照为加热源来制备活性炭，其制备装置见图１．
８０Ｗ）活性炭结构与脱硫性能的影响．ＸＤ分析了不同功率下制备的活性炭微晶结构差别；０对用Ｒ
ＱａｔｈｍＯＡＡｔａｄＧｓｏｔｎＳｓｍ仪器研究了它们的孔结构变化；ｕｎｃｒｅＶｕｍｔａＳｒｉｙｅａｏＮｏｅｐｏｔ用联碱中和法测定
将Ｐ — 炭化料２装入下图１Ｗｌ０ｇ中的石英反应器中，接好通气和通电装置，打开Ｃ：阀调节Ｏ气气流量至稳态（０ｌｍｎ）同时让微波炉空载２０ｍ・ｉ，预热２ｍｎ加载一定功率的微波辐照到炉腔中并维ｉ，持２ｉ，０ｍｎ待活化反应结束后，通入高纯氮气至常
Ｄｃ０６ｅ．２ｏ
糠醛渣活性炭的微波制备研究
汪南方，华坚，尹华强
（１湖南工程学院化学化工系，．湖南湘潭４１０；．国家烟气脱硫工程技术研究中心，１１２４四川成都６０６）１５０
摘
要：用微波辐照法加热糠醛渣炭化料、Ｏ活化制备糠醛渣活性炭．利Ｃ实验考察了微波功率（６１０～
面呈碱性，表面酸官能团部分分解，特别是羧酸官能团几乎分解完全，仅剩００４ｍ１ｇ．．３５ｍｏ．～关键词：微波辐照；活性炭；脱硫性能；孔结构；表面官能团中图分类号：Ｔ２．Ｑ４４１文献标识码：Ａ文章编号：１７ —１９（０６００７一４６１１Ｘ２０）４— ０９ｏ活性炭是一种具有特殊结构和性能的微晶质碳，具有独特的孔隙结构和特殊的表面化学结构，因此具有强的选择性吸附性能，泛地应用于催化化广学、环境保护、能源储备等领域．前，目活性炭制备从活化剂的种类来分有物理法和化学法，从加热方式来分有电炉加热和微波加热制备．但是，电炉加热制备¨耗工、耗时、耗能，而且物料受热不匀和传热方向上存在很大的温度差．微波加热制备是一种新型的制备方法，是利用微波发射装置向反应器中发射某频率的微波（交变频率在３０Ｍｚ３０ＧＺ内０Ｈ一０Ｈ的电磁波）与物体中极子相互作用光成的，具有内加热性、启动快速性、选择性、非接触性、整体性和均匀性、快速启动与快速停止性．目前，微波加热制备活性炭的研究和报道在国内外已有不少．二氧化碳物理活化法制备活性炭时，碳与二氧化碳活化反应的总方程式为：（）Ｃｓ＋Ｏ（）２Ｏ（）一１０５Ｊ是吸热反应，Ｃｇ一Ｃｇ７．０Ｋ，反应温度在ｌ２１０Ｋ左右．文献报道，碳是一种很好的吸收微波的材料，微波辐照下（６０Ｗ时）在在４，很短的时间内（一分钟）能从室温上升到约就１０３Ｋ左右．０因此，用微波加热制备活性炭是可行

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论文题目：微波法制备活性炭的工艺研究学院：材料工程学院专业年级：化学工程与工艺_2005级学号： 051060053 姓名：李建雄指导教师、职称：谭非讲师2009年5 月 17日福建农林大学毕业论文Study on chemical activation for preparation of activated carbon from pine by microwave heatingCollege：Material Engineering CollegeSpecialty and Grade：Chemical Engineering and Technique，Grade 2005 Number：051060053Name：Li Jian-xiongAdvisor：Lectuer Tan FeiSubmitted time: May 17，20091目录摘要： (1)Abstract： (2)一引言 (3)1、立题意义 (3)1.1 国内外活性炭的制备 (3)1.1.1物理法 (4)1.1.2化学法 (4)1.2 微波法制备活性炭 (5)2 国内外的研究存在问题 (6)3 主要反应机理 (7)二、实验原料与实验方法 (8)1 主要研究内容 (8)2 仪器装置 (8)2.1 主要试验仪器 (8)2.2主要仪器装置图 (9)3 试验原料试剂 (9)4 方法 (9)4.5 性能测定 (10)三、结果与分析 (11)1 浓度的影响 (11)2 浸渍时间的影响 (12)3 微波功率的影响 (13)4 微波时间的影响 (14)5孔隙结构的分析 (16)5.1 N吸附等温线分析 (16)25.2孔容积和比表面分析 (17)5.3 孔径分布分析 (17)四、结论 (18)五、参考文献 (19)致谢 (21)摘要：研究了以马尾松木屑为原料，碳酸钾为活化剂，用微波法制备活性炭的工艺流程。

以亚甲基蓝吸附值及活性炭得率为指标，考察了活化剂浸渍时间，浸渍浓度，微波作用时间及微波功率对制备活性炭的影响。

以单因素实验分析方法，分析确定了各个因素的影响作用，并对制备的活性炭的吸附等温线及活性炭的比表面积进行了考察。

关键词：活性炭微波加热碳酸钾吸附松木Abstract：This paper studied the potassium carbonate as the chemical activator for activated carbon form pine by microwave heating.The performance of activated carbon is tested by methylene blue adsorption and the yield of activated carbon . The effects of impregnating time and activation time, chemical activator concentration, microwave power on the properties of activated carbons were studied. By using single factor test, the effect of every factor for adsorption of activated carbon is studied.The adsorption isotherm and special surface area of activated carbon is analyzed and classified.Key words：activated carbon microwave heating potassium carbonate adsorption pine一引言1、立题意义活性炭是用烟煤、褐煤、果壳或木屑等多种原料经炭化和活化过程制成的黑色多孔颗粒，是由微晶炭和无定型炭构成，含有数量不等的灰分。

其最大特点是具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积(500-3000 m2/g)，吸附性能良好[1]。

由于它作为一种优质的吸附剂具有独特的孔隙结构(按IUPAC分:微孔(<2.0nm )、过渡孔(2-50nm)和大孔(>50nm)和表面官能团(如羧基、羰基、羟基、内酯等)，对气体、溶液中的有机或无机物质以及胶体颗粒等有很强的吸附能力，具有足够的化学稳定性、机械强度及耐酸、耐碱、耐热、不溶于水和有机溶剂，使用失效后容易再生等良好性能，使它在各行各业有着广泛而重要的用途[2]。

活性炭的生产近年来得到了迅速发展，国内外大多采用煤、木质材料或石油焦作为原料来制备各种活性炭。

活性炭的产品除了粉状炭、破碎炭、柱状炭以外，现在又出现了0.01-10um的超细活性炭粉末、蜂窝状活性炭、板状活性炭、活性炭丸等[3]。

在许多应用方面还出现了专用活性炭，如适合于除去气体或废气中烷基硫化物的涂镍活性炭、柠檬酸专用活性炭等。

活性炭的应用也从最初的简单吸附扩展到医药、食品、环保、电子、化工、农业、国防等众多领域[4]。

1.1 国内外活性炭的制备早年制备活性炭的主要原料是木材、锯屑、果壳等林产品，由于资源有限，原料的来源逐步转向储量丰富、价格低廉的煤炭。

以煤为原料的活性炭发展很快，应用范围和数量也在迅速扩大，目前煤质活性炭产量已经超过了木质活性炭。

近年来，多用农林副产品、纸浆废浆、劣质煤和煤矸石等许多含碳的工业废料，制造价格低廉或具有特殊性能的活性炭[5-9]。

国内外利用废弃材料制备活性炭，以谋求廉价原料的探索受到了重视，如采用废塑料、废橡胶、纸浆废液、石油副产品等原料制得的活性炭，有的已投入应用，这种有效的变废为利的方法前途甚广。

活性炭的制备方法主要分为两大类:物理法和化学法,而加热方式也有两种类型，即常规加热法和微波加热法。

因此制备活性炭的方法通过组合变得丰富起来。

但是无论怎么组合，整个制备过程都可分为炭化和活化两个阶段。

1.1.1物理法首先对原料进行炭化，即含碳有机物在热的作用下发生分解，非碳元素以挥发分的形式逸出，生成富碳的固体热解产物，然后用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体活化，使热解产物形成发达的微孔结构。

炭化温度一般为600℃，活化温度一般在800-900℃之间[10]。

目前国内多采用物理活化法制备煤基活性炭。

气体活化粉末活性炭的制造过程如下所示:水蒸气原料炭化筛选活化洗涤干燥1.1.2化学法先用氯化锌、磷酸、硫酸等化学试剂[4.10.11]浸渍含碳的原料，然后在一定温度，惰性气体保护下直接得到活性炭[12]。

这些活化剂多数具有脱水作用，从而有利于炭质材料在活化过程中产生大量微孔。

近年来，人们又探索出用氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸、硫化钾、碳酸钾等钾的化合物作为浸渍剂，收到较好的效果[13]我国学者以石油焦、煤沥青、核桃壳等为原料[14]。

采用KOH, NaOH等碱金属或碱土金属化合物作活化剂制得了比表面积在3000-3600m2/g的高比表面积活性炭。

中科院山西煤炭化学研究所用灰分、杂质含量低的石油系沥青为原料，采用KOH活化法，制备出比表面积为3600 m2/g 的活性炭[15]。

乔文明等以氧化沥青为原料，经KOH活化得到比表面积在3000 m2/g左右的活性炭[16]。

刘海燕等以石油焦为原料，通过KOH活化得到比表面积在3000 m2/g 左右的活性炭[17]。

日本大阪煤气公司，用中间相沥青微球为原料，采用KOH活化法制得比表面积高达4000 m2/g的活性炭[18]。

美国和日本采用KOH化学活化制备活性炭已经实现了工业化。

各种活化方法都有其优点和缺点[19]。

物理活化对环境污染小，因其是依靠氧化碳原子形成孔隙结构，故活性炭的收率不高，且活化温度较高，需先进行炭化再活化。

而化学活化法是炭化活化一次完成，有利于形成尺寸较小的碳微晶，容易形成细的孔隙结构，可以制造出孔隙更发达、吸附性能更好的活性炭，炭的相对得率较高。

1.2 微波法制备活性炭微波是一种频率为0.3-300GHz的非电离电磁能。

在加热过程中，极性分子接受微波能后，分子偶极以每秒数亿次的高速旋转产生热效应，改变了常规加热需要在温度梯度的推动下，经历热源的传导、媒介的对流传热、容器壁的热传导、样品内部的热传导等过程微波能使物料在瞬间得到或失去热量来源，表现出对物料加热的无惰性此外同一物料中不同组分在微波场中具有差异较大的加热速率微波加热还同时微波加热不需要高温介质，绝大部分微波能量被介质吸收转化为升温所需要的热量，降低了常规加热中发生的设备预热、加热热损失和高温介质热损失等。

正是由于微波加热具备以上所述的特殊加热机制，宏观表现出选择性加热、加热均匀、热效率高、清洁无污染、启动和停止加热迅速以及甚至可以改善材料性能等优越特征。

目前微波加热技术已经广泛应用于冶金、材料、环保、化工、农业、石油、家庭和国防等领域[20]。

微波加热在活性炭制备中的应用过程中，含碳原料本身既作为发热体，微波又选择性加热含碳原料，形成了一个内加热系统，因此不再需要加热含碳原料的设备，提高了热利用率，降低了能耗。

把微波加热的优越性应用于活性炭制造领域中，即利用微波对物质产生的化学效应、极化效应等来促进物质中反应快速、充分地进行，从而达到比常规加热方法更好的效果，为活性炭制造领域的发展开辟了一条崭新的路子。

因此，本论文结合化学活化法与微波加热法，即运用微波化学活化法制备出高性能的松木活性炭，并对其工艺进行研究。

目前国内外在微波加热制备、处理活性炭方面进行了一些相关研究。

其中运用微波化学活化法进行研究的有：彭金辉[21]利用微波一氯化锌活化法以木屑为原料成功地制备了活性炭。

张建坤，彭金辉等[22]曾经以黑荆树皮拷胶制备了亚甲基蓝吸附值为180mg/g的活性炭。

樊希安，彭金辉等[23]以竹节为原料得到了微波一氯化锌活化法的最佳工艺条件。

林秀兰[24]用微波加热黑荆木材氯化锌法在活化时间为5min下得到亚甲基蓝吸附值为240mg/g和A法焦糖脱色率大于100%的活性炭，得率为43.3%。

陈金根等[25]用氯化锌一微波法以毛竹为原料制备了亚甲基蓝吸附值为217.5mg/g的活性炭。

彭金辉[26]用微波一磷酸活化法以松木屑为原料，在浓度为40%的磷酸溶液中浸渍15h后在800W的微波功率下加热10min得到了粉状活性炭得率为35.5%、A焦糖脱色率大于100%、亚甲基蓝吸附值195mg/g，pH为5。