【摘 要】
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自然界中,生物质广泛存在,资源丰富,以其制备的生物质炭材料在农业生产、能源利用等各个领域得以应用,在创造经济价值的同时,对我国环保事业的发展以及新能源技术的探索具有重要意义。本文以农业废弃物石榴皮为原料,使用新型、绿色的复合活化剂——氯化铁和氯化铜,一步碳化法制备了石榴皮多孔炭材料,对浸渍比和活化温度进行了优化,得到一系列产品,并以碘吸附值为评价指标,得出石榴皮多孔炭材料的最优制备工艺为:石榴皮粉
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自然界中,生物质广泛存在,资源丰富,以其制备的生物质炭材料在农业生产、能源利用等各个领域得以应用,在创造经济价值的同时,对我国环保事业的发展以及新能源技术的探索具有重要意义。本文以农业废弃物石榴皮为原料,使用新型、绿色的复合活化剂——氯化铁和氯化铜,一步碳化法制备了石榴皮多孔炭材料,对浸渍比和活化温度进行了优化,得到一系列产品,并以碘吸附值为评价指标,得出石榴皮多孔炭材料的最优制备工艺为:石榴皮粉与复合活化剂浸渍比为1:2,Fe Cl3:Cu Cl2为2:1,在氮气氛围下,600℃管式炉中恒温1 h,水洗干燥后得到的石榴皮多孔炭材料（SPPAC3-600）具有最高的碘吸附值,为1189 mg/g。对材料进行表征,扫描电镜图发现SPPAC3-600材料微孔居多且密集,红外光谱、拉曼光谱以及XRD能谱图显示材料存在大量的含氧官能团,为典型石墨结构,BET分析则表明SPPAC3-600材料具备较高的比表面积,为889.86 m~2/g,总孔容为0.5473 cm~3/g。将SPPAC3-600材料用于抗生素吸附性能的研究,以诺氟沙星、盐酸四环素和盐酸土霉素为吸附质,分别通过单因素实验、吸附动力学、等温线以及热力学模型进行拟合分析,得出结论,SPPAC3-600材料对诺氟沙星、盐酸四环素和盐酸土霉素的吸附行为分别符合准二级、颗粒内扩散、准一级动力学模型,三者均属于Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附过程,热力学研究显示三种吸附过程均为自发的吸热过程。进一步对石榴皮多孔炭吸附性能的重现性进行考察,发现SPPAC3-600材料对诺氟沙星、盐酸四环素、盐酸土霉素吸附再生次数分别为4次、5次、6次,说明材料具有较好的重现性,能够实现循环利用。将SPPAC3-600材料与市售活性炭进行比对,发现其去除率明显优于市售活性炭,实际应用效果显著。
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