磷酸活化法核桃壳活性炭制备及磷酸回收研究的任务书.docx

磷酸活化法核桃壳活性炭制备及磷酸回收研究的任务书
一、研究背景和意义
活性炭作为一种重要的吸附剂，其吸附效果直接关系到环境治理和资源利用效益。目前，石墨化的天然活性炭已经成为市场上非常流行的吸附剂，但其存在的问题是生产成本高，且对环境影响较大。为了降低生产成本和环境污染，近年来人们开始研究利用农业废弃物等低成本原料制备活性炭。
核桃壳作为一种常见的农业废弃物，其资源利用价值极高。通过研究发现，核桃壳具有良好的吸附性能，因此可以作为制备活性炭的原料。此外，磷酸是一种广泛应用于工业生产中的化学物质，然而其生产过程中会产生大量磷酸废水，对环境会造成污染。因此，开发磷酸回收技术具有十分重要的意义。将磷酸废水中的磷酸进行回收，不仅能降低环境污染，还能节约资源，提高生产效益。
综上述，本次研究将利用核桃壳制备活性炭，并利用磷酸活化法进行活化处理，同时研究磷酸回收技术，实现废弃物资源化利用和环境污染减少。
二、研究内容和方法
（一）研究内容
1.收集核桃壳废弃物，对其进行物理和化学性质分析，确定其制备活性炭的适用性。
2.利用磷酸活化法制备核桃壳活性炭，优化活化工艺条件，确定最佳工艺参数。
3.对制备的核桃壳活性炭进行表征分析，包括孔隙结构和表面化学性质等。
4.研究磷酸回收技术，回收废水中的磷酸。
（二）研究方法
1.对核桃壳进行物理和化学性质的测试，采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）等分析仪器。
2.采用磷酸活化法进行活化处理，考察不同的活化工艺参数对活性炭性能的影响，并通过氮气吸附-脱附实验等手段对活性炭的孔隙结构和表面化学性质进行表征。
3.研究磷酸回收技术，采用萃取法、离子交换法等方法进行回收处理，评估其回收效果。
三、预期成果
1.成功制备出具有优良吸附性能的核桃壳活性炭，并对其进行了性能表征。
2.优化了磷酸活化工艺条件，确定了最佳的制备工艺参数。
3.研究并建立了磷酸回收技术，实现了磷酸废水的回收利用，达到了废弃物资源化利用和环境污染减少的目的。
四、进度安排
预计本研究将历时一年，按如下进度完成：
第1个月：收集核桃壳样品，进行物理和化学性质分析。
第2-6个月：利用磷酸活化法制备核桃壳活性炭。
第7-8个月：对制备的活性炭进行表征分析。
第9-12个月：研究磷酸回收技术，并评估回收效果。
五、预算和人员安排
预计本研究将需要10万资金用于实验材料和仪器设备购置等方面的支出。实验人员为硕士研究生2名，导师1名。