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磷酸活化咖啡渣制备活性炭及其表征

作者:邵 俊 沈 丽 张志众 郭丰艳 冯保磊    单位:唐山学院 环境与化学工程系

关键词:磷酸;咖啡渣;活性炭;吸附

摘  要:以咖啡渣为原料,采用正交试验法,通过磷酸活化制备咖啡渣基质活性炭(CGAC),研究了活化温度、活化时间和磷酸质量浓度对活性炭吸附性能及炭化得率的影响。利用比表面积(BET)、N2 吸附- 脱附及孔径分析、扫描电镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等对其理化性能进行表征。结果表明:以10 % 磷酸为活化剂,600 ℃高温活化1.5 h,制得CGAC-1.5 h-600 ℃ -10%H3PO4,对水中Cr (Ⅵ)去除率可达98.76%,炭化得率为45.54%。CGAC 芳构化程度高,形成了类石墨微晶碳结构,其表面呈现网孔状疏松结构,比表面积可达1 058.75 m2/g,平均孔径为1.80 nm,是一种微孔型活性炭。经红外图谱分析,活性炭表面的-OH、C=O、C-H 等含氧、含氢官能团及芳香环提供的π 电子对吸附溶液中Cr (Ⅵ)有重要贡献。

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