木质素活性炭的制及工艺优化.pdf

第26卷第5期 新型炭材料 V01．26No．5 2011年lO月 NEWCARBONMATERIALS Oct．2011 文章编号：1007—8827(2011)05-0396-05 木质素活性炭的制备及工艺优化 蒋 莉1， 马 飞1’2， 梁国斌1， 李 婷1 (1．江苏技术师范学院化学与环境工程学院，江苏常州213001； 2．河海大学水利水电工程学院，江苏南京210098) 摘要： 以造纸黑液木质素为原料，NaOH为活化剂，通过化学活化制备活性炭(AC)。考察了活化温度、活化时 间和浸渍比对AC比表面积的影响。采用中心组合设计(Central composite surface 437．22 为2．06，可制得AC比表面积为1 m2／g。并对模型进行了检验，验证了数学模型的有效性。 关键词： 木质素；活性炭；比表面积；响应面分析法 424．1 文献标识码： A 中图分类号：TQ 1 前言 2 实验 造纸废水处理中最难处理的首数造纸黑液，而 2．1原料 治理黑液的关键在于处置其中难于生物降解的木质 造纸草浆黑液取自江苏某造纸厂，pH值为 10．56，COD为114 素。通常木质素质量占造纸黑液废液总质量的1％ 400mg／L。 2．2 试剂与仪器 ～2％，占总固形物质量的30％一40％…。全世界 每年因造纸产生的木质素多达5000万吨，如此巨大 氢氧化钠、盐酸、均为分析纯。 的数量使人们对开发木质素应用的兴趣越来越高。 目前木质素通常作为燃料进行燃烧，也有少部分用 子天平、SK2．12高温管式电阻炉、恒温加热器、 Carlo 1 于生产胶黏剂、防锈剂、染料分散剂、稀释剂等，但由 Erba ics 于这些产品成本高，市场需要量小等原因，木质素尚 ASAP2010C吸附仪(美国)。 未得到很好地开发利用【2制。事实上，木质素具有较 2．3 AC的制备 高的碳含量和与烟煤相似的分子结构，可以作为生 黑液在搅拌条件下，恒定温度为50℃，用质量 J。 分数36％的盐酸萃取，终点pH值为3，经过滤、离 产活性炭(AC)理想的前驱体M 制备AC最常见的方法有物理活化法和化学活 心分离、水洗至中性，再于105℃下干燥至恒重。所 化法，其中化学活化法具有反应温度低、一步完成、 获木质素的元素分析见表1。 较高的产率和比表面积等优点，近年来受到广泛关 表1木质素的元素分析结果(w／％) 注【7|。利用化学活化法制备木质素AC有一些报 Tablel Elementalof analysislignin(w／％) 道【8d1|，但所使用的活化剂主要是ZnCl：和H3P04，