山楂核的热解气化特性及其活性炭的制备与吸附性能研究

以山楂核为原料,通过热解炭化-CO_(2)活化两步法制备颗粒活性炭。基于热重分析-傅里叶红外光谱联用技术(TG-FTIR),研究了山楂核的热解炭化和山楂核炭化物的CO_(2)气化特性,对山楂核炭化物和活性炭的物理化学性质进行了表征和比较,研究了活性炭对水中洛美沙星的吸附等温线模型,并设计了一种新型悬浮式活性炭吸附袋,模拟了其净化洛美沙星污染水体的应用场景。结果表明:山楂核的主要热解温度区间为230~420℃,挥发性热解产物主要为CO_(2)、乙酸、糠醛、左旋葡萄糖。山楂核炭与CO_(2)之间的气化反应的起始温度为850℃,主要产物为CO。当炭化温度为600℃,炭化时间为120 min,活化温度为900℃,活化时间为90 min,CO_(2)流量为200 mL/min,活性炭的比表面积和总孔体积分别达到870 m^(2)/g和0.483 cm^(3)/g。活性炭对洛美沙星吸附过程可用Langmuir模型描述,其最大单分子层吸附量为137 mg/g。在静置条件下,悬浮式活性炭吸附袋可有效去除水中洛美沙星,其吸附动力学符合拟二级动力学模型。