磷酸活化法制备黄麻杆活性炭：优化工艺与性能研究

"该研究以黄麻杆为原料，通过磷酸活化法制备活性炭，并探讨了磷酸浓度、活化温度和活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响，确立了最佳制备条件。最佳工艺参数为磷酸浓度2mol/L、活化温度400℃、活化时间1小时。实验结果显示，所制得的活性炭得率为42.93%，具有良好的吸附性能，碘吸附值为1059.26 mg/g，亚甲基蓝吸附值为353.10 mg/g，比表面积为1779.4 m2/g，总孔容为0.960 cm3/g，平均孔径为2.16 nm，表现出高中孔率的孔隙结构。" 在这篇论文中，作者探讨了磷酸活化法在制备活性炭方面的应用，特别是使用黄麻杆这种可再生资源。活性炭因其独特的孔隙结构和高比表面积，被广泛用于环保领域，如空气净化、溶剂回收、水处理和催化剂载体。传统活性炭主要由煤炭或木材制成，但随着环保意识的提高和资源再利用的需求，研究人员开始关注农业废弃物作为活性炭原料的可能性。 黄麻杆是一种常见的农业副产品，通过磷酸活化法，可以将其转化为活性炭，这种方法涉及到在高温下用磷酸处理原料，以创建和发展其内部孔隙结构。正交实验设计是优化过程的关键工具，它帮助研究人员系统地分析各个因素（磷酸浓度、活化温度和活化时间）对活性炭性能的影响。在最佳条件下，得到的活性炭具有较高的得率，这意味着黄麻杆的转化效率高，同时，其吸附性能指标碘吸附值和亚甲基蓝吸附值表明，这种活性炭具有出色的吸附能力，适合用于吸附小分子和大分子污染物。 此外，活性炭的孔隙结构对其吸附性能至关重要。比表面积的大小直接影响活性炭与污染物接触的表面积，而总孔容和平均孔径则决定了活性炭能吸附的分子大小和数量。文中提到的活性炭具有1779.4 m2/g的比表面积和2.16 nm的平均孔径，这表明其拥有大量的微孔和中孔，能够适应不同大小的污染物分子，提高了吸附效率。 这项研究为农业废弃物的可持续利用提供了一条新的路径，同时也为活性炭的制备工艺优化提供了科学依据，有助于开发更高效、环保的活性炭产品。