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高比表面生物质炭的制备、表征及吸附性能
引用本文:李坤权,李烨,郑正,桑大志.高比表面生物质炭的制备、表征及吸附性能[J].环境科学,2013,34(1):328-335.
作者姓名:李坤权  李烨  郑正  桑大志
作者单位:1. 南京农业大学工学院,江苏省智能化农业装备重点实验室,南京210031;复旦大学环境科学与工程系,上海200433
2. 南京农业大学工学院,江苏省智能化农业装备重点实验室,南京210031
3. 复旦大学环境科学与工程系,上海,200433
基金项目:国家自然科学基金项目(51102136);教育部博士点基金项目(20110097120021)
摘    要:以废弃生物质互花米草与棉秆为原料,采用KOH活化制备了高比表面积微孔生物质活性炭.研究了原料类别、浸渍比、炭化温度及保温时间对炭组成与吸附性能的影响,利用氮气吸附、X-射线衍射、红外光谱FT-IR、扫描电子显微镜SEM等技术对活性炭表面物化性质进行了分析,并通过BET方程、DFT密度函数理论及Horvath-Kawazoe方程对比表面积与孔分布进行了表征测定.结果表明,氢氧化钾活化制备互花米草与棉秆活性炭的适宜条件为浸渍比3:1、活化温度800℃、活化时间1.5 h.在此条件下制得的互花米草活性炭与棉秆活性炭的得率为16.36%和11.22%,BET比表面积高达2 825 m2.g-1和2 135 m2·g-1,孔容积分别为1.374 mg·g-1和1.038 cm3·g-1;孔径分布狭窄,95%的孔集中在3 nm以内.该条件下制备的互花米草与棉秆活性炭吸附性能好,对碘的吸附值分别为1 797 mg·g-1和1 251 mg·g-1,亚甲基蓝吸附值为495 mg·g-1和478mg·g-1,均超过了国家水处理用活性炭一级品标准;2种生物质炭样品对水中2,4-二硝基苯酚的Langmuir最大吸附量分别为932 mg.g-1、747 mg·g-1,均优于普通活性炭与活性炭纤维.

关 键 词:生物质炭  氢氧化钾活化  高比表面积  表征  吸附
收稿时间:4/9/2012 12:00:00 AM
修稿时间:7/9/2012 12:00:00 AM

Preparation, Characterization and Adsorption Performance of High Surface Area Biomass-based Activated Carbons
LI Kun-quan,LI Ye,ZHENG Zheng and SANG Da-zhi.Preparation, Characterization and Adsorption Performance of High Surface Area Biomass-based Activated Carbons[J].Chinese Journal of Environmental Science,2013,34(1):328-335.
Authors:LI Kun-quan  LI Ye  ZHENG Zheng and SANG Da-zhi
Institution:Jiangsu Key Laboratory for Intelligent Agricultural Equipment, College of Engineering, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210031, China;Environmental Science & Engineering Department, Fudan University, Shanghai 200433, China;Jiangsu Key Laboratory for Intelligent Agricultural Equipment, College of Engineering, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210031, China;Environmental Science & Engineering Department, Fudan University, Shanghai 200433, China;Jiangsu Key Laboratory for Intelligent Agricultural Equipment, College of Engineering, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210031, China
Abstract:
Keywords:biomass-based carbon  KOH activation  high surface area  characterization  adsorption
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