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活性炭是一种具有发达的内部孔隙结构和较高的比表面积的优良吸附材料,广泛应用于空气净化、溶剂回收、废水处理、催化剂载体等领域。近年来,随着活性炭应用领域的不断扩大和能源问题的不断加剧,寻找资源丰富且可再生的原料成为研究的热点。黄麻纤维具有多孔而中空的结构,且木质素含量较高,是制备活性炭的优质原料。此外,利用黄麻纤维制备活性炭不但可以提高黄麻产业链的附加值,还可以节省宝贵的木材和原煤资源,具有重要的经济意义。我国是世界上第三大黄麻生产国,资源丰富,然而,利用黄麻制备活性炭的技术口前国内鲜见报道。本课题以黄麻为原料制备活性炭,旨在一定程度上填补国内在黄麻基活性炭研制及其吸附性能研究方面的空缺。本课题以天然全脱胶黄麻纤维、半脱胶黄麻纤维和黄麻杆为原料,H3PO4为活化剂,分别采用管式电阻炉加热法和微波加热法制备出一系列黄麻基活性炭。通过采用单因素分析法,研究了制备工艺条件(磷酸浓度、活化温度/微波功率、活化时间)对活性炭的得率及其对碘、亚甲基蓝、苯和四氯化碳的吸附性能的影响,结果表明:随着磷酸浓度的增加,活化温度/微波功率的升高,活化时间的延长,活性炭的得率逐渐下降,三种不同原料制备的黄麻基活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、苯吸附率、四氯化碳吸附率基本上都呈现先升后降的趋势。通过将管式电阻炉加热法和微波炉加热法制备的活性炭的吸附性能进行对比后得出:与微波加热法相比,采用管式电阻炉加热法制得的黄麻基活性炭的吸附性能较好,但微波加热法可显著缩短时间,节约能源。通过采用正交试验法进一步确定了制备黄麻基活性炭的最佳工艺条件,在最佳工艺条件下制备的黄麻基活性炭吸附性能良好,多项指标超过了国家标准。此外,还借助比表面及孔隙度分析仪,通过t-图法和BJH法对制得的黄麻基活性炭的比表面积和孔结构进行分析,并且综合采用扫描电镜观察、红外分析、热重分析等手段对活性炭的微观形貌、表面化学结构、热性能进行了表征。本课题还以最佳工艺条件下制得的全脱胶黄麻纤维活性炭为原料,对亚甲基蓝和甲基橙两种染料进行吸附,重点考察染料溶液初始浓度、染料溶液初始pH值、振荡时间、活性炭投入量、水浴温度5个因素对活性炭吸附染料效果的影响,确立了全脱胶黄麻纤维活性炭对两种染料吸附的最佳工艺条件。在此基础上还研究了全脱胶黄麻纤维活性炭对两种染料的吸附动力学行为,结果表明:全脱胶黄麻纤维活性炭吸附亚甲基蓝和甲基橙的过程较好地符合准二级动力学模型。