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低温H3PO4水热预处理法制备花椒枝状富微孔结构活性炭吸附甲苯
Diamond and Related Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-10-21 , DOI: 10.1016/j.diamond.2022.109474 Lin Xie , Yi Meng , Qiren Wang , Guizhi Zhang , Hongmei Xie , Guilin Zhou
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更新日期:2022-10-21
Diamond and Related Materials ( IF 4.3 ) Pub Date : 2022-10-21 , DOI: 10.1016/j.diamond.2022.109474 Lin Xie , Yi Meng , Qiren Wang , Guizhi Zhang , Hongmei Xie , Guilin Zhou
以废弃生物质为原料制备活性炭吸附消除挥发性有机化合物(VOCs),是解决废弃生物质资源化利用和大气污染问题的有效途径。采用H 3 PO 4制备了具有丰富微孔结构的花椒枝状活性炭低温水热预处理活化法。所制备的活性炭通过 Brunauer-Emmett-Teller (BET)、傅里叶变换红外光谱 (FT-IR) 和 X 射线衍射 (XRD) 进行表征。还测试了甲苯的吸附/解吸性能和可重复使用性,以评估制备的活性炭的应用价值。甲苯吸附量随着水热预处理温度的升高而增加。当水热预处理温度从 100 ℃提高到 180 ℃时,制备的活性炭的比表面积从 956.0 增加到 1290.9 m 2/G。并且制备的活性炭的微孔率从30.55%显着提高到63.35%。有趣的是,甲苯吸附量与孔结构的线性拟合结果表明,微孔体积与甲苯吸附量的相关性最大。微孔体积从0.40增加到0.56 cm 3/g,随着水热预处理温度的升高,甲苯吸附量从309.80增加到532.89 mg/g。通过准第一、准第二和Bangham模型拟合甲苯吸附结果,分析甲苯扩散机理。所有研究样品的甲苯吸附过程均符合Bangham动力学模型,表明甲苯吸附过程的扩散机制主要遵循颗粒内扩散。此外,制备的生物质活性炭的甲苯吸附能力可以在较低的热脱附温度(≤150℃)下再生。
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