本文關(guān)鍵詞：榛子殼活性炭的制備及其應(yīng)用研究　出處：《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：活性炭作為一種優(yōu)質(zhì)吸附劑,廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)制藥、食品加工、工業(yè)制造及環(huán)境保護等各領(lǐng)域的除雜、脫色、脫臭。榛子殼的獨特結(jié)構(gòu)使其成為生產(chǎn)活性炭的良好原料。本實驗以果殼廢棄物榛子殼為原料,采用磷酸浸漬活化法制備活性炭,考察了磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、活化溫度、活化時間、料液比等因素對活性炭吸附性的影響,在單因素的基礎(chǔ)上,運用響應(yīng)面法對活性炭制備工藝中磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、活化溫度、活化時間、料液比各影響因素進行優(yōu)化。結(jié)果表明,在磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)48.5%、活化溫度494℃、活化時間117min、料液比1:2條件下,榛子殼活性炭產(chǎn)品的碘值為1029mg·-1。采用掃描式電子顯微鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)、比表面積及孔徑分布分析儀等方法對最優(yōu)條件下制備的活性炭進行表征,活性炭的比表面積可達到1364.00m2.g-1,平均孔徑為3.17nm,總孔容為1.08cm3.g-1,表明榛子殼活性炭有較好的吸附效果,可作為一種環(huán)保型低成本吸附劑。以榛子殼活性炭作為吸附劑,對廢棄食用油脂進行脫色研究。通過單因素和正交試驗結(jié)果表明,活性炭加入量為10%,脫色時間為60 min,脫色溫度為60℃,攪拌速率為250 rpm時,活性炭對廢棄食用油脂的脫色率達到69.2%,脫色效果最佳。說明活性炭作為固體吸附劑對廢棄食用油脂的脫色有一定效果。本試驗研究了榛子殼活性炭對水中重金屬離子Cr(Ⅵ)的吸附能力。結(jié)果表明,榛子殼活性炭用量為0.4g、pH值為2、接觸時間為4h、溶液初始濃度為50mg.L-1時,對Cr(Ⅵ)的去除效果最好,吸附率達到98%。同時,利用動力學(xué)模型及等溫吸附模型對榛子殼活性炭吸附水中Cr(Ⅵ)的實驗數(shù)據(jù)擬合分析。結(jié)果表明,準(zhǔn)二級動力學(xué)方程具有較高的擬合度,榛子殼活性炭對水中Cr(Ⅵ)的吸附過程符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。等溫吸附模型所得擬合結(jié)果表明,Langumir等溫吸附方程具有較高的擬合度,該吸附模型可以較好地描述吸附過程。綜上,初步判斷活性炭對Cr(Ⅵ)的吸附屬于單層吸附。
[Abstract]:Activated carbon is an important adsorbent, widely used in medical and pharmaceutical, food processing, industrial manufacturing and environmental protection in various fields such as cleaning, bleaching and deodorization. The unique structure of hazelnut shell has become a good raw material for the production of activated carbon. In this experiment, the shell waste hazelnut shell as raw material, preparation of activated carbon by using phosphoric acid, the effects of phosphoric acid concentration, activation temperature, activation time, impact factors of liquid materials such as activated carbon, on the basis of single factor, the use of activated carbon in the preparation process of phosphoric acid mass fraction, activation temperature, activation time, response surface method, the effect of the ratio of material to liquid the factors were optimized. The results show that the concentration of phosphoric acid 48.5%, activation temperature of 494 DEG C, activation time 117min, ratio of material to liquid 1:2, hazelnut shell activated carbon iodine value was 1029mg -1. products using a scanning electron microscope (SEM), Fu Liyehong IR (FT-IR), specific surface area and pore size distribution analyzer and method of the optimal conditions of activated carbon were characterized, the specific surface area of active carbon can reach 1364.00m2.g-1, the average pore size of 3.17nm, general Kong Rong 1.08cm3.g-1, shows that hazelnut shell activated carbon has good adsorption effect, can be used as a kind of environmental protection low cost adsorbent. The hazelnut shell activated carbon as adsorbent to study the decolorization of waste edible oils and fats. The test results of single factor and orthogonal design showed that the dosage of activated carbon is 10%, decoloration time is 60 min, the decolorization temperature is 60 DEG C, stirring rate was 250 rpm, activated carbon decolorization of waste edible oils and fats the decolorization rate reached 69.2%, the best. Activated carbon as adsorbent for solid waste edible oils and fats have a certain effect. The study of hazelnut shell activated carbon on heavy metal ions adsorption capacity of Cr (VI). The results show that the hazelnut shell activated carbon dosage was 0.4g, pH value is 2, the contact time is 4h, the initial concentration of solution is 50mg.L-1, the Cr (VI) the best removal efficiency, the adsorption rate reached 98%. at the same time, the hazelnut shell activated carbon adsorption of Cr in water using kinetic model and adsorption isotherm model (VI) analysis the fitting of the experimental data. The results show that the quasi two level dynamic equation with higher fitting degree, hazelnut shell activated carbon in water Cr (VI) adsorption process followed the pseudo two order kinetics model. The adsorption isotherm model fitting results show that the Langumir isothermal adsorption equation has higher fitting degree, the adsorption model can be used to describe the adsorption process. In summary, the preliminary judgment of activated carbon on the adsorption of Cr (VI) belongs to monolayer adsorption.

【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ424.1

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本文編號：1379041