文冠果壳基活性炭制备工艺优化与性能表征

文冠果壳为文冠果榨油后的废弃物,为避免环境污染,充分利用这种废弃物制成高附加值的活性炭,该研究以文冠果壳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,以固液比、磷酸浓度、活化时间和活化温度为自变量,活性炭的碘吸附值为因变量,经响应面试验优化制备工艺,探究文冠果壳活性炭的吸附性能.结果表明,通过响应面试验优化得到最佳工艺条件:固液比1:1 g/mL,磷酸浓度71％,活化时间158 min,活化温度540℃,此时碘吸附值为(1127.377±2.406)mg/g,与预测的碘吸附值误差仅为0.390％.与文冠果壳相比,经活化得到的活性炭水分和灰分明显降低,C元素质量分数升高至69.702％;活性炭的比表面积为841.438 m2/g,总孔容为0.593 cm3/g,平均孔径为4.361 nm,孔隙结构发达,主要以介孔为主,且官能团主要为羰基.因此可以用文冠果壳制备出吸附性能好的活性炭,该结果可为磷酸活化法制备文冠果壳基活性炭的工业化生产提供一定参考.