不同活化方法对开心果壳活性炭的孔结构影响

以开心果壳为原料制备活性炭,通过在-196℃下测定活性炭的氮气吸附等温线,探讨ZnCl2法、KCl法以及ZnCl2-KCl-H2O联合活化法对活性炭孔结构的影响.研究表明:ZnCl2法制备的开心果果壳活性炭以微孔为主,采用40%ZnCl2溶液浸渍,在500℃下活化1.5h后得到的活性炭的比表面积为630m2·g-1;单独KCl活化法不能起到较好的活化效果;对于ZnCl2活化法和KCl活化法,增加水蒸气活化都能增强活化效果,尤其对KCl活化的增强效果最为明显,使其比表面积增大近9倍,但其孔结构仍是微孔为主;ZnCl2-KClH2O联合活化法能有效增加活性炭的中孔,采用40%ZnCl2和6%KCl溶液浸渍,在900℃下活化1.5h后得到的活性炭的中孔添加量为0.10cm3·g-1,比表面为740m2·g-1,中孔孔径集中在4nm.

开心果壳活性炭对含Cr(Ⅵ)废水吸附性能及其吸附热动力学研究

对开心果壳制备的生物质活性炭吸附剂,采用ZnCl2活化,研究其对Cr(Ⅵ)吸附效果。通过批次实验,研究了活性炭对废水中Cr(Ⅵ)吸附的影响因素,如溶液pH、吸附剂用量、接触时间和溶液的初始浓度、吸附热动力学等。结果表明:开心果壳活性炭的BET的比表面积达1677.61 m2·g-1,孔径约为29.73 nm的介孔结构,活化能约为4.39 kJ·mol-1;室温下,开心果壳活性炭投入量为1.25 g·L-1、吸附90 min、模拟含Cr(Ⅵ)溶液初始浓度0.8 mmol·L-1、pH值=2时,吸附效果最佳,Cr(Ⅵ)去除率在80%以上。采用微量热法研究了在最佳吸附条件下,开心果壳活性炭吸附Cr(Ⅵ)离子的热动力学性质,得到了该过程活化能为Ea=4.39 kJomol-1,吸附温度308.15K时,速率常数k=3.269×10-3/s。