科技成果

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成果名称: 兰炭基多孔材料结构性能的优化调控及在兰炭废水中的应用研究

成果登记号: 9612023Y1203

第一完成单位: 咸阳职业技术学院

联 系 人: 张昭

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

技术领域: 新材料

应用行业: 制造业

学科分类: 煤化学工程(530.47)

应用状态: 试用

完成人: 蒋绪,侯党社,李祯,邢相栋,张昭,张婧

成果简介:

本成果基于兰炭产业的低附加值产物的增值利用展开研究,对比了兰炭末水蒸气和CO2活化的历程,并针对孔隙结构混乱、中孔分布不足、大分子污染物吸附效果不佳等问题,分别采用微波-化学二次活化技术、酸浸渍高温二次活化技术和水蒸气催化活化技术对孔隙结构和表面化学性质进行优化,通过碘吸附实验、BET、SEM、FTIR等手段分析材料性能,并以兰炭(焦化)废水为对象进行吸附,旨在为多孔材料的定向调控和废水的吸附处理提供经验。

在活化研究中,水蒸气活化起始温度更低、活化速率更快,但CO2活化后产品性能更优,产品达到了国标净化水用煤质颗粒活性炭的标准。微波-KOH二次活化丰富了兰炭基活性炭的孔隙结构,对微孔发育更有利,碘吸附值指标达到了木质净水用活性炭一级品标准。硝酸浸渍-高温二次活化可以提高兰炭基活性炭中大孔比例,表面羧基、酚羟基和总酸性含氧官能团浓度也明显增加。Fe(NO3)3-水蒸气催化活化制备出的兰炭基活性炭能在保持大量微孔的基础上增加中大孔比例,对兰炭(焦化)废水吸附效果也最佳,COD从2850 mg/L降至253.08 mg/L,去除率91.12%,比常规水蒸气活化提升了33.37%。兰炭末作为活性炭的前驱体,比椰壳更易获取,比无烟煤更廉价,经济效益和工业化生产价值高,成品部分指标接近或高于市售椰壳活性炭,且制备过程比纯化学法更清洁,社会效益明显。