活性炭氫氧化鈉化學活化

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)生產方式(shi)多(duo)(duo)種(zhong)多(duo)(duo)樣，來源(yuan)廣泛，根(gen)據(ju)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)標準規格，它(ta)分為(wei)幾種(zhong)類型，包括動物炭(tan)、黑炭(tan)、爐炭(tan)、聚合型和它(ta)由(you)蔬菜(cai)來源(yuan)、堅果殼和種(zhong)子水(shui)果制成，近(jin)年(nian)來全球活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)消(xiao)費量增加，年(nian)增長率達(da)到5.5%，并(bing)且(qie)根(gen)據(ju)預期，未來幾年(nian)將繼續以更高(gao)的(de)速度增長，因為(wei)吸附在(zai)(zai)固體上(shang)是(shi)(shi)凈化水(shui)和減少空氣和水(shui)污染的(de)首選方法(fa)之(zhi)(zhi)一(yi)，工業中使(shi)用最多(duo)(duo)的(de)吸附劑之(zhi)(zhi)一(yi)是(shi)(shi)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)具有的(de)形狀以及孔(kong)隙(xi)和氣孔(kong)的(de)存在(zai)(zai)使(shi)其具有高(gao)吸附能力，并(bing)且(qie)由(you)于這些孔(kong)隙(xi)數量眾多(duo)(duo)氣孔(kong)異常(chang)，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)具有很高(gao)的(de)表面積，范圍(wei)為(wei)(200-2000)m2/g，有時可達(da)5000m2/g。

　　為(wei)了(le)增加(jia)與(yu)活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)負離(li)子(zi)交換的(de)(de)(de)容量，用(yong)堿處理(li)活(huo)(huo)性(xing)炭，所以(yi)本次使用(yong)氫(qing)氧化(hua)鈉(na)從(cong)果(guo)殼中(zhong)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)活(huo)(huo)性(xing)炭。以(yi)這種方式制(zhi)(zhi)成(cheng)的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭以(yi)其(qi)高表面(mian)積和pH值為(wei)中(zhong)性(xing)而著稱。使用(yong)不同比例的(de)(de)(de)氫(qing)氧化(hua)鈉(na)進行活(huo)(huo)化(hua)。進行了(le)理(li)化(hua)測(ce)(ce)(ce)試。對(dui)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)樣(yang)品進行了(le)理(li)化(hua)測(ce)(ce)(ce)試，包括低密度、低灰分含量、碘(dian)值(IN)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)定、亞甲(jia)藍染料從(cong)其(qi)水溶液(ye)中(zhong)吸(xi)附測(ce)(ce)(ce)定的(de)(de)(de)外表面(mian)積。溶液(ye)、灰分和水分測(ce)(ce)(ce)量。

　　準備原材料

　　將(jiang)(jiang)果(guo)殼曬干，然后(hou)磨成(cheng)極細的(de)粉末，才能(neng)獲得(de)最好的(de)效果(guo)，讓它們與(yu)(yu)碳酸化(hua)物質的(de)相(xiang)互作用盡可(ke)能(neng)大。初(chu)始碳化(hua)過程將(jiang)(jiang)10克果(guo)殼與(yu)(yu)不同重(zhong)量(liang)(liang)比的(de)NaOH在(zai)鋼制容器(qi)中混合(he)防銹，將(jiang)(jiang)混合(he)物充分均化(hua)，并在(zai)(350℃)的(de)溫(wen)度下加熱90分鐘。最終(zhong)碳化(hua)過程在(zai)連續(xu)攪拌下將(jiang)(jiang)溫(wen)度升至550℃并持續(xu)兩小時以最終(zhong)釋放(fang)氣體和蒸汽，然后(hou)將(jiang)(jiang)反應容器(qi)從熱源移開并純化(hua)活性(xing)炭(tan)并進行測量(liang)(liang)。

　　制備活性炭的純化

　　將制備好(hao)的活性炭(tan)用蒸餾(liu)水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)數次，得到(dao)不(bu)含氫氧(yang)化鈉(na)和(he)礦(kuang)物殘(can)留物的活性炭(tan)，繼續用蒸餾(liu)水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)，直至(zhi)證明不(bu)含堿基物質，然后用​​25ml的鹽酸溶液(10%)直到(dao)離子被去(qu)除，然后用蒸餾(liu)水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)數次以(yi)去(qu)除任何(he)酸的痕跡，產品在130℃的溫(wen)度(du)下干燥(zao)并使用陶瓷充分研磨(mo)砂漿(jiang)并與空氣隔(ge)絕。

　　測量制備的活性炭的效率

　　從碘(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中吸(xi)(xi)(xi)附(fu)碘(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)(fa)，內表(biao)面積(ji)根據以下方法(fa)(fa)測量(liang)(liang)(liang)：它以一(yi)(yi)克(ke)(ke)活(huo)性(xing)炭(tan)從溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中吸(xi)(xi)(xi)收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碘(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)毫克(ke)(ke)數(shu)表(biao)示，碘(dian)值(IN)是通(tong)過應用以下等式(shi)計算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)IN=X/M*D。X：活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碘(dian)重量(liang)(liang)(liang)，單位為mg。M：所(suo)用活(huo)性(xing)炭(tan)型號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重量(liang)(liang)(liang)。D：修正系數(shu)。通(tong)過測量(liang)(liang)(liang)亞甲(jia)藍(lan)染(ran)(ran)(ran)料從其水溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)能力來測量(liang)(liang)(liang)活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)面積(ji)，稱取(qu)(0.1)克(ke)(ke)活(huo)性(xing)炭(tan)，然(ran)(ran)后(hou)(hou)放入(ru)錐形瓶中加(jia)入(ru)(100)毫升濃度為(20ppm)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞甲(jia)藍(lan)染(ran)(ran)(ran)料，然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)實(shi)驗室溫度下在(zai)(zai)電動搖(yao)床上放置一(yi)(yi)整天，直到染(ran)(ran)(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏色消失，然(ran)(ran)后(hou)(hou)添加(jia)。另在(zai)(zai)(50)毫升溶(rong)(rong)(rong)液(ye)，我(wo)們繼(ji)續加(jia)入(ru)染(ran)(ran)(ran)料溶(rong)(rong)(rong)液(ye)，直到染(ran)(ran)(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)顏色固定在(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中，然(ran)(ran)后(hou)(hou)過濾溶(rong)(rong)(rong)液(ye)并取(qu)一(yi)(yi)定量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過濾溶(rong)(rong)(rong)液(ye)測量(liang)(liang)(liang)波長(665nm)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)光(guang)度)并通(tong)過取(qu)不同(tong)濃度(5,10,15,20,25ppm)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亞甲(jia)藍(lan)測量(liang)(liang)(liang)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)在(zai)(zai)波長(665nm)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)光(guang)度，并繪制(zhi)吸(xi)(xi)(xi)光(guang)度值和(he)濃度值之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖表(biao)。

　　活性炭的物理測量

　　測量(liang)(liang)水(shui)(shui)分(fen)(fen)含(han)量(liang)(liang)，將(jiang)制備好的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)暴(bao)露在實(shi)(shi)驗室大(da)氣中(zhong)(zhong)24小時(shi)，并(bing)在130℃下干燥兩(liang)個(ge)小時(shi)，然(ran)后(hou)冷卻并(bing)稱重(zhong)，并(bing)根據兩(liang)次(ci)重(zhong)量(liang)(liang)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)差異計(ji)(ji)(ji)算水(shui)(shui)分(fen)(fen)含(han)量(liang)(liang)百分(fen)(fen)比。測量(liang)(liang)活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)(de)(de)密度(du)(du)，將(jiang)一定量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭(tan)放入5ml容量(liang)(liang)瓶中(zhong)(zhong)，為了去除分(fen)(fen)子(zi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)孔隙，輕輕并(bing)精(jing)確地夯實(shi)(shi)材料(liao)，使活(huo)(huo)性炭(tan)占據其體積，注意碳(tan)分(fen)(fen)子(zi)處(chu)(chu)于(yu)一個(ge)水(shui)(shui)平面在燒(shao)瓶的(de)(de)(de)(de)標記處(chu)(chu)，然(ran)后(hou)用靈敏天平稱量(liang)(liang)碳(tan)，密度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)算如(ru)下：密度(du)(du)=質量(liang)(liang)/體積(g/cm3)。計(ji)(ji)(ji)算灰(hui)分(fen)(fen)百分(fen)(fen)比，將(jiang)一克活(huo)(huo)性炭(tan)樣品置于(yu)陶瓷(ci)坩堝中(zhong)(zhong)，在1000℃的(de)(de)(de)(de)烘(hong)箱中(zhong)(zhong)加熱一小時(shi)，然(ran)后(hou)在玻璃分(fen)(fen)米器中(zhong)(zhong)冷卻至實(shi)(shi)驗室溫度(du)(du)，樣品的(de)(de)(de)(de)剩余(yu)重(zhong)量(liang)(liang)代表剩余(yu)灰(hui)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)(liang)，然(ran)后(hou)計(ji)(ji)(ji)算出灰(hui)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)百分(fen)(fen)比。

　　氫氧化鈉化學活化

　　在(zai)本文中(zhong)，果殼(ke)具有高含量和(he)(he)(he)無(wu)限硬度的(de)(de)(de)特點，通(tong)過用(yong)一(yi)種(zhong)堿性堿(NaOH)熔化(hua)除(chu)去(qu)(qu)氫(qing)來(lai)生產活(huo)性炭(tan)(tan)，比例范(fan)圍為(0.5-2)在(zai)(500)℃的(de)(de)(de)溫度下(xia)，按重量從基料到其(qi)中(zhong)一(yi)種(zhong)杏仁粉，通(tong)過不斷(duan)攪拌進(jin)行(xing)(xing)熔化(hua)過程(cheng)，直(zhi)至材料顏色變成(cheng)黑色，直(zhi)接與(yu)空氣(qi)隔離并繼續再加熱(re)兩個小(xiao)時(500℃)，將初(chu)始碳化(hua)階段(duan)和(he)(he)(he)冶(ye)煉產生的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)化(hua)物質(zhi)(zhi)用(yong)蒸(zheng)餾水(shui)(shui)洗(xi)滌(di)數(shu)次進(jin)行(xing)(xing)純化(hua)，直(zhi)到我(wo)們(men)得到石蕊試紙(zhi)的(de)(de)(de)陰(yin)性檢測(洗(xi)滌(di)水(shui)(shui)應該是中(zhong)性的(de)(de)(de))然后用(yong)足量(10%)的(de)(de)(de)鹽酸HCl溶(rong)液將碳化(hua)物質(zhi)(zhi)升級以(yi)除(chu)去(qu)(qu)懸浮在(zai)其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)灰燼(jin)和(he)(he)(he)礦物元素從反應器(qi)中(zhong)取(qu)出(chu)活(huo)性炭(tan)(tan)，用(yong)蒸(zheng)餾水(shui)(shui)洗(xi)滌(di)去(qu)(qu)除(chu)微(wei)量酸，然后將材料干燥24小(xiao)時，然后通(tong)過粉碎結構式并去(qu)(qu)除(chu)它(ta)們(men)來(lai)研究堿制成(cheng)的(de)(de)(de)氣(qi)孔的(de)(de)(de)大小(xiao)和(he)(he)(he)質(zhi)(zhi)量對于氫(qing)原子。以(yi)明顯(xian)看出(chu)，碳酸化(hua)物質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)百分比增加導(dao)致氣(qi)孔和(he)(he)(he)內部孔隙(xi)的(de)(de)(de)數(shu)量和(he)(he)(he)質(zhi)(zhi)量顯(xian)著增加，這可以(yi)用(yong)碘的(de)(de)(de)量來(lai)解釋與(yu)商(shang)業模(mo)型相(xiang)比吸附。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭氫氧(yang)化鈉(na)(na)化學活(huo)化研(yan)究，實現了(le)將果(guo)殼轉化為(wei)(wei)具有經(jing)濟價值的(de)材料并在應(ying)用(yong)和(he)研(yan)究中(zhong)具有多種(zhong)用(yong)途(tu)的(de)可能(neng)性(xing)(xing)，因為(wei)(wei)該研(yan)究證明，以(yi)(yi)果(guo)殼為(wei)(wei)原(yuan)料，以(yi)(yi)氫氧(yang)化鈉(na)(na)為(wei)(wei)碳化材料制備的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭具有接(jie)近于或(huo)可能(neng)超過全(quan)球原(yuan)產地生產的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭。這些結(jie)果(guo)是通(tong)過比較吸附亞甲藍的(de)結(jie)果(guo)得到(dao)的(de)，并計算了(le)兩種(zhong)活(huo)性(xing)(xing)炭樣品的(de)碘值。

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