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桐壳活性炭的制备及吸附性能研究
桐壳活性炭的制备及吸附性能研究
摘要：
本文以桐壳为原料，采用物理和化学相结合的方法制备了桐壳活性炭，并对其吸附性能进行了研究。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）对活性炭的微观形貌和其结构特征进行了分析。结果表明，所制备的桐壳活性炭具有良好的孔隙结构、高比表面积和吸附性能，对亚甲基蓝等有机污染物的吸附能力较强，且具有很好的重复性和稳定性。
关键词：桐壳活性炭，制备，吸附性能
一、引言
随着环境污染问题的日益严重，开发高效去除污染物的处理技术成为了当前的主要方向和任务。而活性炭作为一种优秀的吸附材料，其具有广泛的应用前景。其中，植物残余物是一种最为普遍的、且具有很高的利用价值的原料。
桐壳是一种普遍存在于生活中的植物残余物，不仅能提取出一部分有用成分，还可以制备成高效的吸附剂——桐壳活性炭。因此，本文以桐壳为原料，制备了一种高品质的桐壳活性炭，并研究了其吸附性能。
二、实验部分
2.1实验材料及仪器
桐壳样品、H2SO4、石油醚、酒精、水等，红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、比表面积、亚甲基蓝溶液等。
2.2桐壳活性炭的制备
（1）物理活化法：将桐壳经过破碎、筛分后，放入炉中，在800℃下保温2h，得到桐壳活性炭。
（2）化学活化法：取一定量的桐壳粉末，装于容器中，加入10%的H2SO4溶液，放置24h，然后加入大量的石油醚洗涤使H2SO4充分去除，用酒精和水降至中性，将洗净后的桐壳粉末干燥后放入炉中，在800℃下保温2h，得到桐壳活性炭。
2.3吸附性能测试
将一定量的桐壳活性炭与一定浓度的亚甲基蓝溶液混合，摇匀后在不同时间内测定其吸附剂中溶液的浓度变化，得到吸附剂对亚甲基蓝的吸附曲线。根据吸附曲线计算吸附量及去除率。
三、实验结果与分析
桐壳活性炭的SEM图片显示其表面较为粗糙，孔隙比较均匀分布；XRD及FTIR的结果表明，所制备的桐壳活性炭的晶体结构以及化学组成在物理和化学活化后都发生了改变。
根据实验结果，我们发现吸附剂对亚甲基蓝具有较好的吸附性能，吸附效果与时间相关，当时间到达24h时，吸附量达到最大，去除率也相对较高。
四、结论
本文成功地制备了一种高品质的桐壳活性炭，其具有良好的孔隙结构、高比表面积和吸附性能，对亚甲基蓝等有机污染物的吸附能力较强，且具有很好的重复性和稳定性。该研究可以为开发环保材料、改善生态环境提供重要的参考。
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