石煤提制活性炭及五氧化二釩-活性炭復合光催化劑的性能研究.pdf

1、石煤是我國獨有的一種含釩礦石，石煤提釩是我國石煤資源的主要利用途徑之一，但存在廢渣堆積等環(huán)境問題。因此，對含釩石煤進行資源綜合利用，不但能克服其帶來的環(huán)境問題，而且可減少資源浪費，具有較高的實用意義。
　　本文采用KOH活化法制備石煤基中孔活性炭，實驗過程中主要考察HF-H2SO4混酸預處理條件及KOH活化條件對制備活性炭的影響，并對所得的樣品進行XRD、FT-IR、BET、SEM、EDS等測試分析。結果表明，HF-H2SO4混酸

2、預處理最佳條件：HF濃度為15％，H2SO4濃度為15%，酸浸溫度為85℃，酸浸時間為2h。所得脫灰石煤的炭含量為74.76%，硅等雜質含量明顯降低。KOH活化最佳條件：堿炭比為4，活化溫度為800℃，活化時間為1h。稀鹽酸酸洗、熱水煮沸等方法能有效除去活性炭粗品中的雜質。該條件下制得的活性炭比表面積為1524.82m2/g，中孔率為98.3%，總孔容為0.74cm3/g，平均孔徑為2.4nm，亞甲基藍吸附值為792.93mg/g，炭含

3、量高，是一種高比表面積石煤基中孔活性炭。
　　采用溶劑萃取法提取石煤中的釩，在HF-H2SO4預處理過程中，釩被有效浸出，采用 P204作為萃取劑，TBP作為協(xié)萃劑，磺化煤油為有機溶劑，并對所制得的樣品進行XRD、FT-IR、XRF等測試分析。其結果表明，在水相pH為2.5左右，有機相配比為25%P204+5%TBP+70%磺化煤油的條件下，經氨水沉釩后，所制備的V2O5純度較高，釩的含量由0.86%提高到了81.42%，石煤中S

4、iO2的含量由63.22%降低到了0.08%。
　　以制備的石煤基中孔活性炭為催化劑載體，采用浸漬-焙燒法一步制備V2O5/AC復合光催化劑，通過一系列表征手段對V2O5/AC的表面形貌、光催化性能及回收效果等方面進行考察。其結果表明，70%V2O5/AC（添加5%尿素）光催化劑的比表面積高達702.20m2/g，其表面V2O5顆粒比純V2O5、70%V2O5/AC-U（無尿素）的小。在模擬太陽光照射下，通過降解羅丹明B（RhB）