磷酸法低灰分活性炭的制备研究

作     者：张丽 张丹 潘红艳 董永刚 李文飞 秦红 ZHANG Li;ZHANG Dan;PAN Hongyan;DONG Yonggang;LI Wenfei;QIN Hong

作者机构：贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州瓮福化工有限公司贵州贵阳550002 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2024年第56卷第2期

页      面：95-103,120页

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22262068009、22262006) 黔科合基础-ZK050 黔科合支撑项目(043) 贵州省教育厅创新集群项目(2021010) 

主　　题：活性炭 湿法磷酸 灰分 吸附性能 

摘      要：磷酸活化法是目前工业上生产生物质基活性炭的主要方法,但较高的灰分含量限制其在医药、食品等高端领域应用。基于此,以湿法磷酸为活化剂、废木屑为碳源,研究活化条件(温度、时间等)和洗涤条件(介质、酸浓度、温度等)对活性炭灰分及性能的影响,运用TG、FT-IR、XRD、SEM和TEM等表征方法分析活性炭的表面性质和微观结构。结果表明,难溶性磷酸盐是活性炭灰分产生的主要因素,通过控制活性炭制备和洗涤工艺可调控难溶性磷酸盐含量,从而调控活性炭灰分、碘值和亚甲蓝值。获得最佳工艺条件:活化温度为500℃、活化剂H_(3)PO_(4)质量分数为70%、酸屑质量比为2∶1、活化时间为60min及N_(2)气氛保护;洗涤液用量为100mL、洗涤介质为H_(3)PO_(4)、H_(3)PO_(4)质量分数为20%、洗涤温度为80℃及洗涤时间为60 min。最佳工艺条件下制备的活性炭灰分为1.07%、碘值为1241.4 mg/g、亚甲蓝值为285 mg/g、比表面积为2290 m^(2)/g,表明该技术制备的活性炭具有应用于食品、医药等高端行业领域的潜质。