活化蟹壳生物质炭的制备及其在VOCs吸附中的应用

作     者：陈蓉 彭枢璇 张海龙 CHEN Rong;PENG Shu-xuan;ZHANG Hai-long

作者机构：浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022 浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 浙江海洋大学港口油气储运技术国家地方联合工程实验室浙江舟山316022 

出 版 物：《化学试剂》 (Chemical Reagents)

年 卷 期：2024年第46卷第5期

页      面：30-38页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：浙江省石油化学环境污染控制重点实验室开放研究课题项目(2021Z02) SK绿色石化油品码头排放油气回收与处理关键技术研究与工程示范项目(21026003717) 

主　　题：蟹壳生物质炭 热解 活化剂 挥发性有机物 吸附行为 

摘      要：针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一。通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭。以炭壳为原料制备了碳化蟹壳(CS)和蟹壳活性炭(CSK),并采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其进行了表征,系统考察了温度对VOCs(二甲苯和正己烷)的影响,分析结果表明,制备的蟹壳生物质炭是一种具有介孔结构的多孔材料,其比表面积高达2098.15 m^(2)/g,平均孔径约为1.98 nm,孔体积为1.16 cm^(3)/g。最后,对制备的CSK-800进行了动态吸附实验,得到的二甲苯和正己烷的总吸附量分别为557.98、585.19 mg/g。吸附动力学研究结果表明,其吸附过程与准一级和Bangham模型拟合结果高度吻合,较好地诠释了蟹壳活性炭对VOCs吸附主要是以物理吸附为主的孔道扩散。