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活性炭使用氯化铁活化
文章作者:韩研网络部 更新时间:2017-10-10 14:00:38

  由于对环境保护的关注,寻求低成本的环保材料是很有必要的,吸附剂可用作于消除废水、空气中的污染物。最常用的吸附剂材料之一是具有优良特性的活性炭,被用于各种各样的过程,如过滤,净化,除臭和分离。现在我们使用氯化铁作为新的活化剂从农业工业废物中获得活性炭。

  通常,活性炭是由木材,泥炭(化石煤)和炭生产的。许多含木质纤维素的材料,如椰子壳和稻壳来制造活性炭,最大限度地减少环境问题,成为再利用不同工业废物的经济可行替代方案。然而,活性炭的使用由于成本高而仍然受到限制,主要是由于其生产中使用的高温通常高于700℃。在制备活性炭的过程中,最常用的两种方法是化学或物理活化。今天我们提出使用氯化铁为活性炭制备中使用的活化剂,与常用的相比成本较低。此外,在活化过程中使用低温炭化的方法,活性炭前体材料我们就不介绍了。

  将活性炭前体材料放入干燥的烘箱在110℃下24个小时,然后用处理过的FeCl 3,H2在10:1的比例以质量和在热解一管状炉下流:N 2 ( 100毫升分钟-1),在200(AC-FE200),280(CA-Fe280)和400℃的温度(Fe400-CA)3小时。活化后,用1:1的盐酸溶液除去过量的FeCl 3,然后将物质用蒸馏水洗涤至约7的pH值。

活性炭使用氯化铁活化

  活性炭电子显微镜扫描图(SEM)

  扫描电子显微镜是用于观察分析材料形态的技术。图1所示的显微照片与前体材料和CA-Fe200,CA-Fe280和CA-Fe400煤有关。显微照片允许在CA-Fe280中观察到具有火山口状孔的不同形态(图1c)。在前体的显微照片中没有观察到这些凹坑(图1a),表明使用氯化铁的热解/活化过程改变了具有多孔结构外观的材料的形态。样品CA-Fe200(7b)和CA-Fe400(7d)的显微照片显示,这些材料没有有效活化,200℃的温度不足以进行碳化,而400℃的温度对氯化物的材料的活化效率低可能通过蒸发部分铁盐。扫描电子显微镜是用于观察分析材料形态的技术。图1所示的显微照片与前体材料和CA-Fe200,CA-Fe280和CA-Fe400有关。

活性炭低温下制备

  活性炭的初步吸附试验

  使用两种有机染料,一种阳离子(亚甲基蓝)和一种用于纺织工业的阴离子(活性红)来测试活性炭的吸附能力。吸附等温线如图2所示。对于亚甲基蓝阳离子染料的吸附,图2a中,CA-Fe280,CA-Fe400和CA-Fe200材料的吸附最大值分别为约71,29 和14 mg 。CA-Fe280样品的较高的吸附能力应该与其较大的比表面积有关。一些数据介绍了煤的吸附能力约为150 mg。对于反应性红色织物染料(图2b),在吸附能力方面观察到相同的趋势,具有较大表面积的活性炭具有更大的染料去除能力。尽管CA-Fe280材料具有较高的比表面积,但由煤提出的离子染料的去除能力较低可能与活性炭表面与染料的低化学亲和力有关。此外,FeCl 3在280℃(CA-Fe280)的活性炭具有非常小的孔径,这可能阻碍大量分子的进入,如所测试的染料。因此,这些煤应该被测试吸附非极性,非挥发性污染物如苯,甲苯,二甲苯和气态分子如H2和CH4。

  这项工作报告了使用氯化铁作为活化剂来生产活性炭。表征试验表明,由于活化后活性炭形成了极小且均匀的孔,因此获得了高比表面积的活性炭,具有很大的潜力用于气体污染处理。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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