柑橘皮中孔活性炭的制备及性能表征(1)

柑橘皮中孔活性炭的制备及性能表征(1)柑橘皮中孔活性炭的制备及性能表征3谢志刚1,2,吉芳英1,邱雪敏1,黄鹤1(1.重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆400045;2.重庆文理学院,重庆402160)摘要:以柑橘皮为原料,以氯化锌为活化剂,采用一步炭化法制备了中孔活性炭。研究了浸渍比、炭化温度及保温时间对孔结构的影响,通过BET、D2R方程、BJH方程及Kelvin理论表征了活性炭的孔结构,采用红外光谱分析样品的表面官能团,透射电镜观察微观形貌。柑橘皮中孔活性炭的适宜制备条件为:活化剂浸渍比3∶1,炭化温度550℃,保温时间1h;所得活性炭中孔容积1.438cm3/g,中孔率占68.5%,BET比表面积为1476m2/g;该活性炭孔径分布集中,平均孔径3.88nm。利用中孔活性炭吸附垃圾渗滤液生化尾水,UV254值和TOC去除率分别为94.7%、66.4%。3DEEM证明该活性炭对DOM中的类富里酸具有良好的吸附性能,紫外区类和可见区类富里酸荧光强度分别降低49.1%、81.6%。关键词:柑橘皮;活性炭;中孔;制备;渗滤液中图分类号:TQ424.1;S666.1文献标识码:A文章编号:100129731(2009)04206452051引言活性炭(activatedcarbon,简称AC)是一种孔隙结构发达的多孔性功能炭材料。目前市场上的活性炭主要由微孔组成,只含有少量的中孔和大孔,而用于水处理的活性炭要求中孔丰富,以提高对大分子污染物的吸附能力。沥青、聚呋喃甲醇、酚醛树脂等[1,2]是中孔活性炭的主要前驱体,近年也有采用木屑、城市固体有机废弃物、烟草杆、竹质、椰壳[3～7]的研究,但以柑橘废弃物为前驱体制备中孔活性炭的研究尚未见相关报道。本实验以柑橘皮为原料,以氯化锌为活化剂,研究一步炭化法制取中孔活性炭的影响因素,寻求柑橘皮一步法制备中孔活性炭的工艺参数,并以垃圾渗滤液生化尾水为对象,采用静态吸附法研究所得中孔活性炭对其残余有机污染物的吸附特性。2实验2.1实验材料柑橘皮取自重庆市三峡果业集团加工废弃物,经烘干、粉碎并过60目筛备用。0.45μm的GF/F玻璃纤维滤膜(Whatman,U.K.)。2.2试剂与仪器2.2.1主要试剂氯化锌,盐酸,A.R.;商品活性炭(山西新华化工)。2.2.2主要仪器CarloErba1106元素分析仪(意大利),A