[01379867]甘蔗废弃物活性炭的清洁制备方法及机理研究

采用单因素实验、正交试验法、Plackett-Burman（P-B）、中心复合设计（CCD）系统研究工艺因素对磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵及催化剂等高效活化制备甘蔗废弃物活性炭得率、性能、耗水量及能耗的影响,得出甘蔗废弃物活性炭的清洁制备方法;利用热分析仪（TG-DTG）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）及 X-射线衍射仪（XRD）表征样品;研究甘蔗废弃物活性炭在人造板、地板中甲醛处理的应用;通过甘蔗废弃物活性炭对染料及含 6 价铬离子废水的吸附,得到吸附热力学、动力学模型。结果表明,甘蔗废弃物活性炭的得率为 35%、碘吸附值为国家木质净水活性炭一级品标准的 1.2,1.7 倍,平衡吸附量达 30.89mg/g,再生率 87.41%,比传统方法降低能耗 10,35%,节水 27.3,85.8%。具体如下： 1、采用单因素实验、正交试验方法筛选高效活化剂,结合 TG-DTG、SEM、FT-IR、XRD 研究活性炭出的活化机理为：4C+2NH4H2PO4→P2O3+CH4↑+CO2↑+2CO↑+2NH3↑+H2O↑。 2、采用中心复合设计研究工艺因素对活性炭吸附性能的影响,运用 FT-IR、SEM 和XRD 分析样品的表面官能团、微观形貌和晶体结构,活性炭样品的碘吸附值为 987.69 mg/g 对应的孔径范围为735.1nm,7.16μm、微晶层距 d（002）为 0.3559nm,微晶尺度 La、Lc 分别为 0.3054nm、0.1420nm,表面官能团为羧基、酚羟基、醇羟基、胺基等。 3、采用TG-DTG、FT-IR、XRD 等研究稀土金属、过渡金属对甘蔗废弃物制备活性炭的资源消耗、能消和排放的影响,并与传统活化法对比研究。 4、采用单因素试验、正交试验、Plackett-Burman（P-B）法、响应面中心复合设计（CCD）及其集成等方法研究了甘蔗废弃物活性炭制备过程中的物耗、能耗、排放规律,获得了活性炭的清洁制备新方法。