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甲酰氯甘蔗基生物炭吸附二氧化硫性能研究

2021-04-25陈佳利

湖南有色金属 2021年2期
关键词:生物

陈佳利

(湖南有色金属研究院,湖南 长沙 410100)

SO2是一种无色有刺激性气味的气体,主要由含硫化石燃料的燃烧产生,其在大气中聚集后遇水能形成酸雨[1],同时也是光化学烟雾和雾霾等大气污染天气的主要元凶之一[2],对此,我国 “十三五”以来实施了多种多样的措施进行硫减排,在硫减排研究中,生物质碳因具有稳定的多孔性结构、比表面积大、表面能较高及吸附性强等特点,在污染吸附和控制上具有巨大的潜力,成为近年来研究的吸附回收SO2热点之一[3]。

田忠卫等以聚偏二氯乙烯(PVDC)树脂粉末为碳源制备碳材料,PVDC树脂直接碳化得到比表面积为1 220 m2/g,且孔径小于1.5 nm的纯微孔碳材料;张健等报道了以莲杆为碳源、用H3PO4为活化剂制备了比表面积为1 280 m2/g的介孔碳[4];符若文等以蚕茧为碳源,直接碳化得到比表面积为790 m2/g,且含微孔-介孔-大孔多级孔结构的碳材料;Fuertes等以微藻为碳源,经KOH活化制备了比表面积在1 200~2 800 m2/g范围的多孔碳材料,常温常压下SO2在含大量孔径尺寸小于1 nm碳材料(BET:1 260 m2/g)中的吸附量达4.8 mmol/g[5]。由这些研究可推测,碳材料的孔道结构与表面积和生物炭前驱体材料有很大关联,而合适的活化剂和改性接种基团能大大提高生物碳的SO2吸附量。

现以广西制糖后的甘蔗渣为基质,通过氮气气氛下,KHCO3作为活化剂,二甲基甲酰胺、环氧氯丙烷浸渍法改性制备甲酰氯甘蔗基生物炭吸附材料,对其内部孔道结构、脱硫效果及脱硫条件进行了研究。

1 试验部分

1.1 主要仪器和试剂

试验药品:K2CO3、氯化亚砜、二甲基甲酰胺、KHCO3、环氧氯丙烷等,纯度都为分析纯;……

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