外墙保温板废弃物基活性炭吸附氨氮的研究

以外墙保温板废弃物为碳源制备活性炭,采用BET和SEM对其进行表征,并考察制备的活性炭对氨氮的吸附性能。针对吸附温度、pH、质量浓度等因素对氨氮吸附量的影响,确定了吸附工艺参数:恒温15℃、pH为5、氨氮平衡质量浓度14 mg/mL、吸附120 min;此条件下的吸附量为878.21 mg/g。动力学分析表明,氨氮在外墙保温板残料基活性炭上的吸附符合准一级模型,活化能为38.502 kJ/mol。等温吸附拟合符合Freundlic模型。热力学分析得到氨氮吸附焓变-7.592 kJ/mol,熵变-42.90 J/(mol·K)。活性炭对氨氮的吸附是放热过程,吸附无需加热。

碱活化法制备外墙保温板残料活性炭及表征

以外墙保温板残料为原料,采用碱活化法制备活性炭。借助傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、BET比表面积、孔径分布和碘值进行表征。使用外墙保温板残料在N2保护下以10℃/min的升温速率升温到800℃,在800℃下炭化30 min,自然冷却至室温获得炭粉;炭粉用含有4倍当量的KOH溶液(0.1 g/m L)浸渍8 h,加热除去水后转至活化炉中,N_2保护下以10℃/min的升温速率升温到800℃活化60 min,自然降温到室温;用5%的盐酸和水清洗至p H值为中性;120℃干燥恒重。本工艺制备的活性炭:碘值2300.27 mg/g,比表面积1293.45 m^2/g,平均孔径2.4 nm,主要由微孔和偏小中孔组成。