王玉飛,李 健,閆 龍,武建軍,陳 娟,黨 睿,劉倩倩
(1.榆林學院 化學與化工學院,陜西 榆林 719000;2.陜西省低變質煤潔凈利用重點實驗室,陜西 榆林 719000;3.中國礦業大學 化工學院,江蘇 徐州 221116 )
活性炭經過一百多年的發展,其應用范圍越來越大,其主要應用于環保、醫藥、衛生等領域[1]。活性炭具有很強的吸附性,原因是該種材料中具有豐富的孔隙結構[2-3],這為活性炭的擴展利用創造了條件。蘭炭是煤炭經過中低溫干餾熱解得到的固體炭質產品,生產過程中,熾熱的蘭炭可通過干法熄焦與濕法熄焦最終獲得成品,而干法熄焦用于制備功能和用途更為廣泛的產品而備受關注[4]。干法熄焦工藝不改變半焦的化學結構和組成[5],且粒度分布均勻,半焦顯微強度、機械強度以及熱性能均有明顯改善[6]。蘭炭的來源豐富,價格低廉,制備活性炭不需要炭化,只需要將其活化即可,在各種活化方法中以物理化學活化法的效果最為顯著[7],因此蘭炭基活性炭已經發展成為當前該領域研究的熱點方向之一。
作者利用干熄蘭炭制備活性炭,首先探究最佳活化劑的選擇,然后研究最佳活化劑下堿炭比、活化溫度、活化時間對活性炭吸附量的影響,最后對最優條件下制備的活性炭用掃描電鏡、比表面積分析和紅外光譜進行表征。
干法熄焦蘭炭:陜西榆林。蘭炭的工業分析結果為Mad(質量分數,下同),3.96%;Aad,6.43%;Vad,5.41%;FCad,84.2%。蘭炭的元素分析為w(C)=85.77%,w(H)=1.63%,w(N)=0.32%,w(O)=3.19%,w(S)=0.11%。
過氧化氫、氫氧化鉀、氯化鋅、磷酸、維生素B12:均為分析純,市售;……