竹叶剩余物活性炭制备及其对刚果红的吸附性能

摘要

随着经济的发展,资源紧缺和环境污染问题引起越来越多人的关注。为了缓解木材资源供求紧张的局面,采用毛竹竹叶剩余物制备竹叶基活性炭,应用于染料污染的水环境治理。以经乙醇提取后的毛竹竹叶剩余物为原料、磷酸为活化剂,通过不同炭化温度(500,600和700℃)制备竹叶基活性炭。通过竹叶基活性炭吸附刚果红的试验,考察其在不同吸附时间、不同刚果红质量浓度、不同活化温度等条件下的吸附性能以及吸附机理。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、比表面积等技术对活性炭进行结构表征。制备结果表明,随着炭化温度的升高,3种不同温度下制备的活性炭(AC-500、AC-600、AC-700)比孔容积随温度升高而增加,孔径结构更发达。吸附结果表明,3种活性炭对刚果红的最大吸附量分别为144,149和153 mg/g,吸附符合伪二级动力学模型,且与Langmuir模型更吻合。由热力学模型及其参数的变化可知,刚果红吸附过程是自发进行的吸热反应。因此,该竹叶剩余物制备出的活性炭对刚果红有较好的吸附效果,可为毛竹竹叶剩余物的高值化利用提供新的途径和方法。