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用于净化水质的高介孔率脱色活性炭及其便捷制备新工艺

该技术拟采用含灰碳前体为原料,先对其进行热化学处理,再进行碱液沸煮,最后进行水洗干燥,即可得富含介孔的脱色多孔炭,并副产可燃气及含硅化学品。产品介孔率高于70%,亚甲基蓝吸附值高于200mg/g,当水体中染料浓度≤280mg/L时,脱色率可达100%,适用于污水处理厂、净水器滤芯等领域。本技术适用于污水处理厂、净水器滤芯、活性炭(实验室用)等领域。

#新材料#节能环保
中试

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技术背景

根据《中国脱色活性炭行业市场调查研究报告》,脱色活性炭存在较大市场需求,但高品质脱色炭的工业制备仍存在较多挑战。本项目旨在采用便捷方法制备富介孔脱色活性炭,预计介孔率高于70%,亚甲基蓝值高于200mg/g,当水体中染料初始浓度≤280mg/L时,脱色率可达100%。该材料在电化学储能、催化、气体存储等领域也具有良好应用前景。此外,可副产用途广泛的含硅化学品及自热能源可燃气。

技术原理

该技术的工艺流程如图1所示。拟采用含灰碳前体为原料,先对其进行热化学处理,再进行碱液沸煮,最后进行水洗干燥,即可得富含介孔的脱色多孔炭,并副产可燃气及含硅化学品。

应用影响

将所得介孔活性炭用于模拟废水中亚甲基蓝的脱除,考察了材料对染料分子的吸附动力学特性及等温吸附特性。动力学测试结果表明,所得的活性炭对亚甲基蓝的吸附量在短时间内迅速增加,在吸附时间为500min时已接近最大值,而普通活性炭通常需要吸附1440min,说明介孔活性炭具有较高的脱色速率。等温吸附测试结果表明,当废水中染料分子的初始浓度不大于280 mg/L时,脱除效率均达100%,说明所得多孔炭具有较高的脱除率及较强的脱色力。

技术优势

1.脱色率高;

2.亚甲基蓝吸附值高;

3.介孔率高;

4.与现有介孔活性炭制备方法相比,本技术所用原料廉价易得,制备周期短,不需耗费较贵活化剂,无需复杂设备。

目前,该技术处于中试阶段,技术指标如下

1.制得富介孔脱色多孔炭,介孔率高于70%,亚甲基蓝吸附值高于200mg/g;

2.当水体中染料浓度≤280mg/L时,脱色率可达100%。这些性能指标可超过市场上大多数脱色活性炭。

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