跟着过度依靠石油资源引发的环境问题日渐严峻,生物质被认为是一种可代替石油资源制备生物油和合成气的具有潜力的质料。但是在生物质转化过程中,会发生很多的抛弃残渣,通常被燃烧或许丢掉,然后构成环境污染和资源糟蹋。因而,一种经济可行的方法是使用这些含碳量高的抛弃残渣制备高性能的碳资料。
以磷酸为活化剂,从稻壳渣中制备活性炭得到了世界各国研讨者的重视。但是,在磷酸活化过程中,制备得到的活性炭的结构构成机制依然不清楚。针对在磷酸活化过程中,中科院成都生物研讨所刘晓风课题组在站博士后罗倚坪,对该过程中磷酸的效果以及活性炭结构构成机制进行了一系列的剖析。
经过研讨磷酸浓度、活化温度、活化时刻以及酸碱预处理等对从稻壳渣中制备活性炭的结构和性质的影响,得到了制备活性炭的最佳条件,其取得的活性炭最大比外表积为1365 m2/g。对制备的活性炭的外表化学特征进行了详细剖析,发现在制备活性炭过程中,NaOH和HCl接连预处理可彻底去除碳资猜中的二氧化硅和灰分,促进活性炭外表和内部有裂缝和构成孔结构。
在该过程中,磷酸扮演着一种化学反应剂的功用,能够和活性炭中的酚羟基基团和羰基基团相互效果,构成含磷的碳物种(即C-O-P物种),进一步促进活性炭内部构成微孔结构,来提高活性炭的比外表积。除此之外,还发现磷酸也扮演着一种催化剂的功用,能够轻松又有用的调整和操控活性炭的质构特性和孔结构。最终,为了验证是否取得了高性能的碳资料,别离采取了稻壳渣和最佳条件下制备的活性炭处理废物填埋场渗滤液,发现活性炭中构成的磷物种可高效催化处理渗滤液,其间渗滤液中污染物的移除率超越90%,一起也能显著地下降渗滤液中的总氮(移除率为84%),COD(移除率为82%)和氨氮含量(移除率100%)。该效果为制备高性能的碳资料有用处理废水供给了有价值的信息。