高性能銅藻基活性炭的制備及其改性研究.pdf

1、活性炭是一種性能良好、應(yīng)用廣泛的吸附劑，其傳統(tǒng)原料來源受到資源、能源和環(huán)境等問題的限制，研究的目光逐漸從陸地轉(zhuǎn)向海洋。同時(shí)，為提高活性炭的價(jià)值，通過制備工藝優(yōu)化、表面改性等手段，開發(fā)具有選擇性吸附能力的高品質(zhì)活性炭成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。
　　本研究以一種浙江優(yōu)勢(shì)大型海藻——銅藻為原料，在對(duì)其進(jìn)行化學(xué)組成和熱重分析的基礎(chǔ)上，分別采用ZnCl2活化法和H3PO4活化法制備活性炭。以正交試驗(yàn)所得最佳工藝條件下制備的銅藻基活性炭為原料，進(jìn)行H

2、NO3表面改性，考察了HNO3濃度對(duì)銅藻基活性炭表面化學(xué)性質(zhì)和吸附性能的影響。將改性前后的銅藻基活性炭應(yīng)用于模擬廢水中的Cr6+吸附。
　　結(jié)果表明:
　　(1)銅藻基活性炭性能可達(dá)木質(zhì)凈水用活性炭標(biāo)準(zhǔn)，是陸地傳統(tǒng)活性炭原料的有效補(bǔ)充。
　　(2) ZnCl2活化法的最佳工藝條件為升溫速率10℃·min-1、活化溫度600℃、活化時(shí)間2h、浸漬比4，在保證得率超過30％的基礎(chǔ)上，制備的活性炭比表面積2314.58 m2

3、·g-1，碘吸附值835.3 mg·g-1，焦糖脫色率110.0％，性能明顯優(yōu)于其他大型海藻原料所制備活性炭。
　　(3)銅藻基活性炭經(jīng)HNO3氧化改性處理之后，表面含氧官能團(tuán)含量增加，增大其吸附性能，但HNO3濃度過高同樣會(huì)破壞其表面結(jié)構(gòu)，減小吸附性能。以Cr6+的飽和吸附容量作為指標(biāo)進(jìn)行衡定，活性炭最佳的改性條件為:30％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的HNO3溶液，對(duì)Cr6+的飽和吸附容量達(dá)49.1 mg·g-1，比改性前活性炭提高了30％左右。