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真空微波加热对松木屑制备活性炭产率及吸附性能的影响

2020-12-10王晓睿张莉吴永贵杨开智谢荣

应用化工 2020年11期

王晓睿,张莉,吴永贵,3,杨开智,谢荣

(1.贵州大学 资源与环境工程学院,贵州 贵阳 550025;2.江苏理工学院 化学与环境工程学院,江苏 常州 213000;3.贵州大学 应用生态研究所,贵州 贵阳 550025)

活性炭作为含碳有机原料经过高温热解工艺处理得到的无定形碳,由于具有孔隙结构丰富和比表面积巨大的特点,使其在空气净化、水处理、催化剂载体等方面均有大量的实际应用[1]。我国传统工业化生产活性炭大多使用煤炭、石油、树木等为原料,如何绿色环保地制备活性炭成为当下的难题之一。为此,愈来愈多的企业与科研工作者[2-5]利用价格低廉又清洁的农林废弃物如椰壳[6]、核桃壳[7]、甘蔗渣[8]、谷壳[9]等为原料制备活性炭。松木屑也是一种农林废弃物,是松木在加工后产生的粉末状废料,在工业生产中由于其难以利用而被丢弃。

活性炭大多通过污染严重且浪费大量能量的传统常压烧炭制备而成。而微波加热作为一种新颖的热能技术因不需要外部热源、无热度梯度而受到重视。 Ahmed[10]、蔺丽丽[11]、Foo[12]、高建培[13]、Chayid[14]等选择微波作为热源已制备出比表面积更大、吸附能力更强的活性炭,且制备过程清洁无污染。Lua等[15]通过实验发现,相对于常压下制备活性炭,在真空条件下所得的活性炭比表面积大、吸附性能优越、孔径分布密集[16-17]。真空条件下裂解制备活性炭相对于常压条件具有两大优势:首先,在真空条件下裂解制备活性炭,具有降低原料所需碳化温度、洁净生产等优点,故而对绿色、环保制备活性炭有着重要意义;……

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