從各種材料中制備活性炭，活性炭是分離和凈化行業(yè)常用的吸附劑。活性炭的吸附能力取決于孔隙率及其表面化學(xué)性質(zhì)。本文綜述了從大量低成本材料和農(nóng)業(yè)廢棄物如油茶殼，竹子，櫻桃石，廢茶和泡桐花中生產(chǎn)活性炭的問題?；瘜W(xué)或物理活化方法和微波輻射方法是制備活性炭所采用的常用技術(shù)。
在工業(yè)過程中廣泛使用的吸附劑活性炭由具有高表面積的微孔均勻結(jié)構(gòu)組成，并顯示輻射穩(wěn)定性。發(fā)展中國(guó)家還沒有對(duì)生產(chǎn)高效活性炭的工藝進(jìn)行全面的調(diào)查。而且，用過的活性炭的再生還有很多問題。目前，人們對(duì)尋找廉價(jià)而有效的現(xiàn)有商業(yè)活性炭替代品有著極大的興趣。探索有效和低成本的活性炭可能有助于環(huán)境的可持續(xù)性，并為未來的商業(yè)應(yīng)用提供好處。由生物材料制備的活性炭的成本與商業(yè)活性炭的成本相比非常低。
下面我們來介紹幾種低成本原材料制成的活性炭可以應(yīng)用在那些方面。
油茶殼活性炭的制備
油茶是一種食用油木本植物。榨油后的殼是農(nóng)業(yè)廢棄物，通常被丟棄或燒毀。油茶殼由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素組成。于是就制作了油茶殼的活性炭。用油茶殼用水洗滌并在烘箱中干燥并壓碎并過篩。在旋轉(zhuǎn)爐中，在不同溫度下用水蒸汽在活化壓力下，在450℃碳化。所得活性炭用磷酸浸漬，然后干燥除去水。干燥的樣品在不同溫度下熱解以改變其多孔結(jié)構(gòu)。通過這個(gè)過程制備了高度發(fā)達(dá)的中孔活性炭。產(chǎn)生的活性炭具有1326mg / g的碘值，亞甲藍(lán)值330mg / g，總孔體積1.17m 3 / g和BET表面積1608m 2 / g的高吸附容量。
竹屑活性炭的制備
最近以竹屑為原料制備活性炭。最初干燥的竹廢料被粉碎成1-2mm的篩目尺寸。在室溫下用不同的浸漬比例用H 3 PO 4和K 2 CO 3處理。脫水后將混合物加熱至700-850℃。發(fā)現(xiàn)竹屑活性炭的比表面積和孔體積隨著浸漬比率的增加而增加，并且在750℃的浸漬比例為3:1時(shí)達(dá)到值。得到的表面積為2237 m 2 / g，總孔體積為1.23 cm 3 / g，微孔比例超過90%。
櫻桃石制備活性炭
櫻桃石的籽粒用于生產(chǎn)活性炭。它被粉碎和熱解。使用物理活化和化學(xué)活化方法來活化所產(chǎn)生的碳。此處使用二氧化碳和KOH流。活性炭的表面積為361?1173 m 2 / g，孔體積為0.21?0.74 cm 3 / g。發(fā)現(xiàn)該性質(zhì)取決于所采用的熱解條件和活化程序。此外，測(cè)試由此產(chǎn)生的活性炭從氣體蒸汽中吸附NO 2和H 2 S，以及從液相中除去亞甲基藍(lán)和碘。
泡桐花活性炭的制備
使用泡桐的泡桐花作為通過高溫碳化和堿活化制備活性炭的前體。在碳化過程中，收集成熟的PF并進(jìn)行熱解。隨后，將PFC與KOH以KOH:PFC質(zhì)量比為2,3或4混合。將混合物在氮?dú)夥罩性?00℃進(jìn)一步熱解1小時(shí)以產(chǎn)生孔。增強(qiáng)比表面積，多孔孔隙結(jié)構(gòu)與微孔和中孔/大孔共存，明顯提高了親水性和適度的石墨化，使得泡桐花基活性炭成為超級(jí)電容器的高性能電極材料。
菠蘿廢棄物活性炭
利用固體菠蘿廢物生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭。將洗滌和干燥的樣品用比例為1：1的ZnCl 2處理，然后在110℃下干燥，然后在500℃下碳化以獲得高吸附性碳。可以得出結(jié)論，由于其比表面積(914.67m 2 / g)和288.34mg / g的吸附容量，使用1：1比例制備的吸附劑具有的染料去除能力。因此，這項(xiàng)研究表明，使用菠蘿廢物生物質(zhì)作為廉價(jià)和有效的原料來生產(chǎn)活性炭，從廢水中去除染料的潛力。
污泥和甘蔗渣制備活性炭脫除廢水中的鉛離子
甘蔗渣可作為生產(chǎn)基于污泥的吸附劑的添加劑以增強(qiáng)其吸附能力。甘蔗渣經(jīng)壓榨提取甘蔗渣后，與105℃的污泥一起收集干燥。他們被磨碎并篩分成不同的顆粒。KOH通過熱解活化吸附劑并用HNO 3改性以去除污染水中的鉛。
廢茶活性炭的制備
將廢茶粉碎并過篩，得到粒度為500mm的樣品用于制備活性炭。本研究使用H 3 PO 4溶液和無水K 2 CO 3作為化學(xué)活化劑。用K 2 CO 3活化需要高溫(800℃)用于加熱過程，但是在H 3 PO 4存在下活化的溫度較低(450℃)。所產(chǎn)生的活性炭被用作超級(jí)電容器的電極材料。
本文討論了從不同來源制備活性炭的方法。世界各地有幾種低成本的天然材料可用來生產(chǎn)活性炭。這里討論了從天然來源如油茶殼，竹廢料，櫻桃石，廢茶和泡桐花制備活性炭。在大多數(shù)情況下，化學(xué)活化方法通常用于制備活性炭。所使用的活化劑主要是ZnCl 2，K 2 CO 3，NaOH和H 3 PO 4?；钚蕴縼碜灾裥嫉漠a(chǎn)品表現(xiàn)出的BET表面積和由不同來源生產(chǎn)的活性炭中的總孔體積。除了作為超級(jí)電容器中的電極材料的應(yīng)用之外，從不同來源生產(chǎn)的活性炭還能很好地去除工業(yè)廢氣和廢水中的有害化合物和染料。
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