稻壳吸附剂的制备及其应用

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稻壳是稻谷加工的主要副产物之一,约占籽粒重量的20﹪。本研究以稻壳为原料,分别以氯化锌(ZnCI2)、磷酸(H3PO4)、氢氧化钾(KOH)为活化剂制备稻壳活性炭作为吸附剂。通过微观结构观察,进一步分析活化机理。考察了稻壳活性炭用作染料脱色剂和油脂脱色剂的可行性。 通过单因素和正交试验,确定氯化锌法制备稻壳活性炭的最佳工艺参数为:料液浸渍比1:2.5,活化剂浓度55﹪,活化温度600℃,活化时间60min。所得稻壳活性炭的得率为44.6﹪,碘吸附值为1021.3mg/g,亚甲基蓝吸附值为12.3mL/0.1g,焦糖脱色力为100。碘吸附值、亚甲基蓝吸附值都达到国家一级活性炭标准。微观结构观察发现,氯化锌法所得稻壳活性炭具有丰富的大小不一的孔隙结构,证明该法制备的活性炭吸附能力较强。 磷酸法制备稻壳活性炭的最佳工艺参数为:活化剂浓度60﹪,添加剂9﹪,活化温度400℃,活化时间30min,所制得的活性炭产品的碘吸附值达738.4mg/g,得率为65.4﹪。微观结构观察到,产品颗粒上的孔隙优于市售活性炭。 氢氧化钾法制备稻壳活性炭的工艺参数为:炭化温度500℃,炭化时间30min,碱炭比4:1,活化温度800℃,活化时间1h,所制得的活性炭碘吸附值可达1406mg/g,亚甲基蓝吸附值25mL/0.1g,远远超过国家一级活性炭要求的标准。微观结构观察到,产品具有许多板层状孔隙,更有利于对物质的吸附。 化学法制备稻壳活性炭中,氯化锌法和氢氧化钾法所得活性炭产品对染料的脱色能力较强,尤其是氢氧化钾法产品的吸附容量大,脱色能力更强。 三种方法制备的稻壳活性炭对油脂脱色时,还能降低油脂的酸价和过氧化值,说明用于油脂脱色是可行的。
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