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本文以果树枝条为原料,采用物理-化学联合活化的方法制备高性能的活性炭,即低温磷酸活化与高温水蒸气活化联用。首先考察了原料种类、原料粒径、原料处理方法、浸渍液浓度以及浸渍温度与时间等条件对活性炭性能之间的影响,结果表明:枝条种类对活性炭的吸附性能影响较大;吸附性能随着原材料粒径的增大先增大后减小,粒度为2~4mm时最佳;采用此活化方法制备活性炭的微孔发达且集中。处理原材料的物理方法对活性炭吸附性能存在重要影响,松散的结构对于浸渍与活化效果起促进作用。浸渍时间或温度一定时,浸渍温度的提高或时间的延长均有利于活性炭吸附性能的提高;在浸渍温度不同时,烧失率的提高对活性炭吸附性能的变化规律的影响存在差异;相同原材料在不同浸渍温度下达到浸渍效果饱和的时间相近,温度升高可以提高浸渍效果。浸渍液浓度为2.0~4.0mol/l时,浸渍时间足够长的条件下,浸渍液浓度对活性炭吸附性能的影响较小。研究发现,一定程度上,低温段活化温度的升高、低温段活化时间的延长、高温段活化温度的升高、高温段活化时间的延长,有利于活性炭吸附性能的提升,不同因素的影响作用不同。在低温段活化温度为500℃时,活性炭的碘吸附值与亚甲基蓝吸附值分别可达1143mg/g与296mg/g。低温段活化时间在20~60min范围对碘吸附值的影响较大;高温段活化温度在700~750℃范围内,对亚甲基蓝吸附值的影响较大;>750℃时,温度提高对于提高亚甲基蓝吸附值的作用减小。高温段活化时间对活性炭的吸附性能影响较大。以低温段活化温度、低温段活化时间、高温段活化温度与高温段活化时间为影响因素,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为响应值,通过Box-Behnken模型优化物理-化学联用活化法制备果树枝条活性炭的工艺条件,通过回归方程分析,4个因素对碘吸附值影响顺序为高温段活化时间>高温段活化温度>低温段活化时间>低温段活化温度;对亚甲基蓝吸附值影响的顺序为高温段活化温度>低温段活化时间>高温段活化时间>低温段活化温度;高温段活化时间与高温段活化温度为主要影响因素。优化结果显示,最佳工艺条件为低温段活化温度514℃、低温段活化时间66min、高温段活化温度818℃、高温段活化时间57min,预测碘吸附值可达1155mg/g,亚甲基蓝吸附值320mg/g,验证实验均值分别为1158mg/g与321mg/g,与模型预测结果基本一致,制得活性炭具有丰富的微孔体系,比表面积为1630m~2/g,总孔容为0.8097cm~3/g,微孔率达到81.98%。该论文有图50幅,表28个,参考文献76篇。