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活性炭是一种吸附剂,由于具有较强的吸附能力、稳定的化学性质、较高的机械强度、优良的耐酸碱性和可回收利用等特点,使得活性炭被广泛应用于医药、食品、交通、农业、国防、化工以及环境保护和人类生活的各个方面。稻壳是稻谷加工过程中最主要的副产物,稻壳的主要成分是木质纤维和硅成分,是制备活性炭的有效成分。但由于稻壳本身堆积密度小、自身难以降解、长期堆积会自燃以及易污染环境等特点,使得人们不得不将眼光转移到稻壳资源的综合利用上面来。因此,如何更加有效的利用稻壳,对于我国农产品的深加工、变废为宝,减少对环境污染等问题都有着重要的意义。本研究探讨离子液体对稻壳纤维的溶胀处理;采用复合活化法制备稻壳基活性炭,并考察活性炭的吸附性能,确定活化参数;利用电镜,从直观图的角度考察活化参数对活性炭吸附性能的影响;利用活性炭制备负载催化剂,并负载催化制备生物柴油,具体研究内容如下:(1)不同的离子液体对稻壳纤维具有不同的处理作用,[Epy]NO3对稻壳纤维更多的是溶胀作用,而[Amim]Cl、[Bmim]Cl、和[Emim]Ac对稻壳纤维更多的是溶解降解作用。采用微波处理法,稻壳硅含量、微波功率、微波温度、和微波时间对离子液体处理稻壳纤维也有着显著的影响;未经过脱硅处理的稻壳,在四种离子液体环境中,表面结构几乎不发生变化,而经过脱硅处理后的稻壳,在离子液体环境中,发生不同程度的溶解和溶胀作用。当硅含量为0.3073%时,稻壳纤维在四种离子液体中发生很明显的溶解和降解作用;而当硅含量为4.519%时,稻壳纤维在[Epy]NO3发生很明显的溶胀作用。当选用[Epy]NO3为目标离子液体时,稻壳纤维的溶胀程度随着微波功率、微波温度增加而减小,而微波时间影响不大。最终利用[Epy]NO3溶胀处理稻壳纤维的工艺参数为:硅含量4.519%、微波功率为240W、微波温度60℃、微波时间为30min。采用电镜观察[Epy]NO3处理后的稻壳纤维,可以明显看见稻壳表面出现很多“沟壑”和孔隙。(2)以离子液体处理后的稻壳为原材料,磷酸和氯化锌为复合活化剂,采用“一步法”制备活性炭,用“亚甲基蓝吸附值”和“碘吸附值”作为评价活性炭吸附性能的指标参数,利用“单因素法”分别考察硅含量、活化温度、活化时间、料液比、复合活化剂比、炭化温度和炭化时间对制备工艺的影响,利用“正交法”,确定最佳制备工艺参数为:硅含量为4.519%、活化温度为600℃、活化时间为1h、按料液比为2.5、复合活化剂比为2.5、炭化温度为450℃、炭化时间为1h,经测定,活性炭的收率为24.52%、亚甲基蓝吸附值为154.3mg/g、碘吸附值为1476mg/g。(3)以电镜图中活性炭的孔结构作为评价活性炭吸附性能的指标,分别考察硅含量、活化温度、活化时间、料液比、复合活化剂比、炭化温度和炭化时间对制备工艺的影响,结果与上述基本保持一致。(4)以硝酸为改性剂,改性处理制备出的活性炭,经优化后的最优条件为:HNO3质量分数为1%、微波功率400W、改性温度40℃和改性时间为2h,所得到的改性活性炭的亚甲基蓝吸附值为136.5 mg/g,碘吸附值为1343mg/g;以氢氧化钠为催化剂,利用活性炭为负载制备出负载催化剂,并利用电镜图考察催化剂的负载效果;以实验室废弃油为原材料,经过精炼处理后,测定酸价为3.464,满足制备生物柴油的要求;以精炼油为原材料,活性炭-氢氧化钠为负载催化剂,分别考察醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对制备生物柴油产率的影响,结合“正交法”确定最佳工艺为:醇油摩尔比为6:1、反应温度为55℃、负载催化剂用量为2.0g和反应时间为50min,脂肪酸甲酯产率为93.86%,并利用气相色谱进行分析。