Optimization Conditions of the Preparation of Activated Carbon Based Egusi (<i>Cucumeropsis mannii</i>Naudin) Seed Shells for Nitrate Ions Removal from Wastewater

Egusi seed shells (ESS) were used as precursor for the preparation of two activated carbons (ACs) following H3PO4 and ZnCl2 activation. The effect of factors controlling the preparation of ACs such as chemical activating agent concentration (2 - 10 M), activation temperature (400°C - 700°C) and residence time (30 - 120 min) were optimized using the Box-Behnken Design (BBD). The optimized activated carbons based H3PO4 (ACP) and ZnCl2 (ACZ) were characterized by N2 adsorption, elemental analysis, atomic force microscopy (AFM), Boehm titration and Fourier transformed infrared (FTIR) techniques. The specific surface area was found to be 1053.91 and 1009.89 m2·g-1 for ACP and ACZ respectively. The adsorbents had similar surface functionalities and were both microporous. The effect of various parameters such as initial pH, concentration, and contact time on the adsorption of nitrate ions on ACP and ACZ in aqueous solution was studied. ACZ demonstrated better adsorption capacity (8.26 mg·g-1) compared to ACP (5.65 mg·g-1) at the same equilibrium time of 20 min. The adsorption process was governed by a “physical interactions” phenomenon for both adsorbents.

Adsorption of methylene blue onto activated carbon produced from tea (Camellia sinensis L.) seed shells: kinetics, equilibrium, and thermodynamics studies

Tea (Camellia sinensis L.) seed shells, the main byproduct of the manufacture of tea seed oil, were used as precursors for the preparation of tea activated carbon (TAC) in the present study. A high yield (44.1%) of TAC was obtained from tea seed shells via a one-step chemical method using ZnCl2 as an agent. The Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area and the total pore volumes of the obtained TAC were found to be 1 530.67 mg2/g and 0.7826 cm3/g, respectively. The equilibrium adsorption results were complied with Langmuir isotherm model and its maximum monolayer adsorption capacity was 324.7 mg/g for methylene blue. Adsorption kinetics studies indicated that the pseudosecond-order model yielded the best fit for the kinetic data. An intraparticle diffusion model suggested that the intraparticle diffusion was not the only rate-controlling step. Thermodynamics studies revealed the spontaneous and exothermic nature of the sorption process. These results indicate that tea seed shells could be utilized as a renewable resource to develop activated carbon which is a potential adsorbent for methylene blue.

基于超声改性橡胶籽壳活性炭的制备方法研究

以农业废弃物橡胶籽壳为原料,以KOH为活化剂,与超声处理相结合制备活性炭,通过调整制备处理条件对活性炭的表面结构进行调控,以获得最佳制备条件。采用傅里叶显微红外、扫描电镜、元素分析、热重分析等手段,研究活性炭的物理化学特性,考察其吸附能力,并比较超声预处理与未超声预处理的活性炭的特性。研究得出最优制备条件为:剂料比为1∶1,超声作用时间为60 min,活化时间为60 min,活化温度为700℃。超声预处理后的活性炭(UAC)的亚甲基蓝吸附值为400 mg/g、碘吸附值为1340.2 mg/g、得率达25.9%,总孔容为0.9511 cm^(3)/g,比表面积为1034.5009 m^(2)/g;未经超声预处理的活性炭(NAC)的亚甲基蓝吸附值为300 mg/g,碘吸附值为894.0 mg/g,得率为20.8%,比表面积为690.2461 m^(2)/g,总孔容为0.6830 cm^(3)/g。二者均含羟基、醇羟基、羰基官能团,橡胶籽壳活性炭的氮气吸附等温线为Ⅰ型。KOH活化后的活性炭表面存有大量孔结构,UAC活性炭表面光滑平整,有许多丰富规则的孔结构,优于NAC活性炭。橡胶籽壳的碳(C)含量丰富,经过KOH活化后,UAC和NAC的C含量由原来的56.81%,分别提高到75.97%、64.89%。KOH活化后的样品比橡胶籽壳更加稳定,UAC和NAC样品的总重量分别损失62%和68%之后趋于稳定。综上所述,超声处理制备的活性炭性能更佳,说明超声波的空化效应作用在活性炭结构表面,使其结构发生变化,进而提高其吸附性能、比表面积等。

蓝藻-污泥复合型活性炭的制备及其应用

以生活污水处理厂未回流的活性污泥为主要制备原材料,添加蓝藻作为增碳剂,采用葵瓜子壳灰烬的浸取液为活化剂,共同制备蓝藻-污泥复合型活性炭,并与KOH做活化剂制备出的蓝藻-污泥复合型活性炭进行吸附性能的比较。结果表明,当污泥-蓝藻的投配比为5∶5、炭化温度500℃、甲基绿模拟废水800 mg/L、震荡时间40 min、400 g葵瓜子壳燃烧后的灰烬所浸取出的浸取溶液做活化剂,在上述的最佳条件下制备出的复合型活性炭对甲基绿分子染料的吸附量达到了323 mg/g比用KOH做活化剂制备的复合型活性炭在相同的吸附条件下吸附量高出26.7 mg/g。充分说明了蓝藻-污泥复合型活性炭的可能性,同时也为制备廉价的活性炭提供了思路。

水蒸气法制备橡胶籽壳活性炭的研究

采用橡胶籽壳炭为原料,以水蒸气为活化剂制备吸附性能优良且得率高的活性炭。通过正交试验设计,研究活化温度、活化时间及水蒸气用量对活性炭吸附性能的影响。得到最佳活化工艺条件为:橡胶籽壳炭量1.0 kg,活化温度880℃,活化时间40 m in,水蒸气用量8 kg/h。制得的优质橡胶籽壳活性炭的亚甲基蓝脱色力240 mg/g,碘值1 113 mg/g,强度94.2%,得率40.5%。

茶籽壳质活性炭的制备及其电化学性能

以茶籽壳为原料,以K2CO3作为活化剂,制备了新型活性炭。用氮气吸脱附法对活性炭的孔结构进行了分析。以活性炭为电极材料,6mol/L KOH溶液为电解液组装成超级电容器,利用恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试方法研究其电化学性能。结果表明,活化后的茶籽壳炭,其比表面积高达1272m2/g,比电容高达150F/g,研究表明茶籽壳活性炭适用于超级电容器的电极活性材料。

脱色工艺中不同脱色剂对油茶籽油中苯并芘脱除效果的影响

研究了在优化的脱色条件下,脱色剂对油茶籽油中苯并芘的脱除作用。结果表明:活性炭对油茶籽油中苯并芘脱除效果显著,加入油质量3%的活性炭可以完全脱除样品中的苯并芘(苯并芘含量为7.12μg/kg);活性白土基本不具备脱除苯并芘的能力,但在活性炭中加入活性白土后,活性白土优先脱除油茶籽油中色素等杂质,为活性炭对苯并芘的脱除保留了吸附能力,使得活性炭对苯并芘的脱除效率提高,在3%活性白土的存在下,加入油质量0.3%的活性炭即可达到单独使用3%活性炭对苯并芘的脱除量,相当于将脱除苯并芘的能力提高10倍左右。

微波辐照瓜子壳制造活性炭

本文对微波辐照瓜子壳制造活性炭的新方法进行了探索研究，并获得较好的实验结果，所得活性炭成品的亚甲蓝脱色力是国家标准（ＬＹ２１６ － ７９） 一级品的４／３ 倍，所需工艺时间仅为传统方法的１／３６ 。

茶籽壳不同部位提取物清除二苯基苦基苯肼自由基作用

目的:研究茶籽壳的不同部位提取物清除二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基的作用。方法:采用系统溶剂法将茶籽壳的乙醇萃取物分成石油醚、乙酸乙酯、正丁醇及水四个部位提取物,采用DPPH自由基体系法测定其抗氧化活性,并和没食子酸、抗坏血酸进行比较。结果:茶籽壳的乙酸乙酯部位提取物0.25 mg·ml^(-1)对DPPH的清除能力达到95%;0.3 mg·ml^(-1)的正丁醇部位提取物对DPPH清除率达到95%:水部位提取物0.35 mg·ml^(-1)清除率也达到85%;石油醚部位提取物没有活性。结论:茶籽壳的乙酸乙酯、正丁醇及水提取物有抗氧化活性。其中,乙酸乙酯部位的抗氧化能力最强。

葵花籽壳制取活性炭的工艺研究

以葵花籽壳为原料,比较了水蒸气物理法、磷酸转炉法和磷酸微波法制取的活性炭,以磷酸微波法制取的活性炭各项性能较优。在微波功率为700W的条件下,采用正交试验法对磷酸微波法制取活性炭性能的影响因素如:活化剂浓度、处理时间及催化剂用量进行系统研究,得到磷酸微波法制备活性炭的最佳工艺。亚甲基蓝吸附值的最佳工艺条件为磷酸浓度30°Be′、活化时间25min、催化剂1用量4%、催化剂2用量2%;碘吸附值的最佳工艺条件为磷酸浓度35°Be′、活化时间25min、催化剂1用量4%、催化剂2用量2%;焦糖脱色率的最佳工艺条件为磷酸浓度30°Be′、活化时间35min、催化剂1用量2%、催化剂2用量2%。

茶籽壳提取物复配酸洗缓蚀剂的研制及电化学性能

以乙醇溶液为提取剂,采用索氏提取法提取茶籽壳中的有效成分作为热力设备酸洗复配缓蚀剂的主配药剂。以双咪唑啉季铵盐、二甲基酮肟、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)作为复配缓蚀剂的其他成分,通过正交挂片实验得到一种盐酸缓蚀剂,它对A20钢的静态腐蚀速率远小于1.0 g/(m2·h)。利用称重法、Tafel极化曲线和电化学阻抗谱法研究复配缓蚀剂的缓蚀性能。结果表明,该复配缓蚀剂在酸洗工艺温度范围内的缓蚀率大于96%。Fe3+的存在对缓蚀效率影响较大,酸洗过程中Fe3+的质量浓度应控制在300 mg/L以下。该复配缓蚀剂是一种以抑制阴极过程为主的电荷传递控制型缓蚀剂。

氯化锌法制备油茶籽壳活性炭的研究

介绍了氯化锌法制备油茶籽壳活性炭的过程,并系统分析了活化温度、活化剂的浓度、活化时间、料液比等因素对活性炭脱色性能的影响。正交试验表明,用氯化锌法制备茶籽壳活性炭的最佳工艺为:料液比为1:3.0,活化液质量分数为50%,活化温度为420℃,活化时间为60min。

医用油茶籽油的脱酸脱色新工艺研究

以茶壳为原料制备氮掺杂活性炭,采用大孔树脂与氮掺杂茶壳活性炭联合使用的双重吸附工艺对油茶籽油同时进行脱酸脱色。对氮掺杂茶壳活性炭的制备条件进行了优化,并对所得油茶籽油的质量指标进行测定。结果表明:氮掺杂茶壳活性炭的最佳制备条件为以茶壳活性炭为碳源,以咪唑为氮源,咪唑浓度0.3 mol/L,活化温度850℃,活化时间60 min。在最佳工艺条件下,氮掺杂茶壳活性炭的比表面积为2 876 m^2/g,总孔容为1.55 cm^3/g,其中微孔孔容0.65 cm^3/g,中孔孔容0.55 cm^3/g,大孔孔容0.35 cm^3/g。所得油茶籽油无色透明,酸价(KOH)为0.14 mg/g,过氧化值为0.50 mmol/kg,达到了医用注射用油茶籽油的质量标准。

油茶鲜果预处理方式对低温压榨油茶籽油品质的影响

为更多地保留活性成分,提高油茶籽油品质,研究了油茶鲜果6种不同预处理方式(剥壳-摊晒、直接摊晒、堆沤-摊晒、剥壳-烘干、直接烘干、堆沤-烘干)对油茶籽主要成分以及低温压榨油茶籽油中3种理化指标(酸值、过氧化值、多环芳烃)和4种微量活性成分(维生素E、维生素K_(1)、角鲨烯、多酚)的影响。结果表明:油茶鲜果预处理方式对油茶籽主要成分(脂肪、蛋白质、淀粉)影响不大;6种不同预处理方式对低温压榨油茶籽油的理化指标和微量活性成分均有一定的影响,其中剥壳-烘干处理油茶鲜果在油茶籽油的酸值、多环芳烃、维生素E、角鲨烯指标上较其他预处理方式存在一定优势。综上,采用剥壳-烘干对油茶鲜果进行预处理,可在一定程度上提高油茶籽油品质。

茶籽壳酸水解活性炭脱毒发酵生产木糖醇工艺研究

在利用茶籽壳中木质纤维素稀酸水解液发酵生产木糖醇的过程中,水解液须经过脱毒处理,以除去其中抑制菌体生长的有毒物质,本研究采用活性炭对茶籽壳稀酸水解液进行吸附脱毒试验,研究了不同因素对活性炭脱毒的影响,结果表明:在初始p H=2.0,以3%的活性炭添加量,在温度温度为60℃下,脱毒90 min,脱毒率可达67.29%。茶籽壳酸水解液经过石灰中和和活性炭脱毒后,采用酵母菌株直接发酵生产木糖醇。并对发酵条件进行了优化,优化结果为:初始p H为6、接种量为14%、转速200 r/min在温度为30℃下发酵120小时,在该条件下,验证实验以茶籽壳水解液发酵木糖醇产量可达到25.18 g/L。

油茶果壳制备活性炭及其对二苯并噻吩的吸附

以氯化锌为活化剂,油茶果壳为原料,在减压条件下制备油茶果壳活性炭,探讨了体系压力、活化温度、活化时间、氯化锌质量分数等制备条件对油茶果壳活性炭吸附二苯并噻吩的影响,并通过低温N2吸-脱附表征了样品的比表面积及孔结构。结果表明,在活化剂Zn Cl2质量分数为60%,体系压力为0.03 Mpa,450℃活化1 h的条件下,油茶果壳活性炭脱硫率可达到68.94%;制备的活性炭比表面积为2 023.15 m2/g,总孔体积为2.34 cm3/g,平均孔径为4.63 nm。减压条件下制备的活性炭具有良好的吸附脱硫性能。

葵花籽壳生物质活性炭的制备及其吸附研究

采用磷酸浸渍葵花籽壳在350~850℃的炭化温度下制备生物质活性炭并用自制的生物质活性炭吸附水溶液中的硝基苯.通过对磷酸浸渍比、磷酸浓度、炭化温度、溶液的 PH 值、吸附时间、吸附温度对吸附结果的影响等因素的研究，得到在磷酸浸渍比为2：1、磷酸浓度为50%、炭化温度为650℃条件下制得的活性炭比表面积达到1494.883 m2·g ﹣1；在吸附时间110 min、吸附温度为20℃、溶液 PH 为7的条件下其对水溶液中的硝基苯有最佳吸附效果.硝基苯的吸附去除率可达到95.82%、吸附量达到47.91 mg·g ﹣1.

KOH活化瓜子壳活性碳的制备及吸附性能研究

瓜子壳是常用的生物质碳材料,其碳材料具有来源广泛,成本低,高比表面积,吸附性能好等优点。本文以瓜子壳为原料,采用不同质量比KOH作为活化剂,在800℃高温下活化制备生物质碳材料。通过XRD,SEM,BET表征碳材料;通过测试其对亚甲基蓝的吸附比较KOH的量以及煅烧温度对吸附性能的影响。结果表明:煅烧温度为2 h的碳材料的比表面积及吸附性能要优于同等条件下煅烧温度为10 h的碳材料;相同煅烧温度下,KOH浓度也会对吸附性能产生影响。因此,当煅烧温度为2 h,KOH质量分数为20%条件下得到的碳材料具有更高的比表面积和对亚甲基蓝更好的吸附效果——15 min内吸附率达到99%。动力学数据计算表明,准二级动力学模型能够更好的描述碳材料对亚甲基蓝的吸附过程。

水蒸气活化法制备松籽壳活性炭工艺

研究了水蒸气法活化制备松籽壳活性炭的工艺条件,探讨了炭化温度、活化温度、活化时间和水蒸气用量对活化效果的影响。结果表明最佳工艺条件为:炭化温度500℃、活化温度950℃、活化时间120 min和水蒸气用量为炭化料的1.8倍,制备的活性炭碘值1144 mg/g,亚甲基蓝吸附值171 mL/g,产品得率15.6%。这些指标与木质活性炭相当,且投资少,能耗低,具有良好的社会效益与经济效益。

橡胶籽壳制活性炭的研究

本文研究了橡胶籽壳用氯化锌法制活性炭的可能性,探索了最佳工艺条件,结果表明在500℃下灼烧3h,锌渣比为2.0～2.2:1时,所烧得的活性炭亚甲蓝脱色力可达15ml。