CO2活化铝电解槽炭渣及其吸附性能探究*
2021-04-22刘帅霞高彪峰曾梓涵
广州化工 2021年7期
关键词:物理
刘帅霞,高彪峰,曾梓涵
(1 河南工程学院环境与生物工程学院,河南 郑州 451191;2 郑州大学材料科学与工程学院,河南 郑州 450001)
我国铝产量巨大,然而生产1 t铝会伴随5~15 kg的铝电解槽炭渣产生[1]。铝电解槽炭渣作为固体危险废物,其处理和合理利用十分必要[2]。碳渣综合利用技术主要包括炭渣焙烧法、浮选法等技术,其中浮选法更适合工业处理[1,3]。然而,浮选后的炭渣本身仍无法有效利用,需要通过物理化学法进一步处理,其中制备多孔碳是应用前景较为广泛技术之一。多孔炭是一种由含碳前驱体经过物理化学方法制得的碳素材料,具有良好的吸附剂和催化载体,比表面积大,孔隙结构发达等特性[4-6]。利用铝电解槽炭渣自身存在孔道的特点,通过物理化学活化得到多孔炭,是炭渣利用的有效途径之一。当前活化方法主要包括物理法、化学法以及物理-化学联合活化法[7-9]。化学活化法和物理-化学联合活化法的处理可能存在二次污染的风险及工艺复杂等缺点。物理活化法具有成本低、二次污染风险小等特点已成为近年来的研究热点,如采用CO2作为活化剂对炭化材料进行活化后,形成更发达的孔隙结构[8,10-11]。但是,CO2活化碳渣的影响因素及微观分析的研究较少。
本研究以铝电解阳极浮选炭渣为原料,CO2为活化剂制备多孔炭。探究CO2的气体流量、温度和时间对多孔碳的影响。考察活化多孔碳对模拟燃料废水刚果红的吸附性能,并采用TEM、Raman、XRD、物理吸附仪等对活化多孔碳进行了表征。……
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