核桃殼基吸附材料的制備及性能測(cè)試

方振華

（西安文理學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安710065）

核桃殼基吸附材料的制備及性能測(cè)試

方振華

（西安文理學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安710065）

本文以秦嶺山核桃殼為原料，經(jīng)過(guò)炭化后，在超聲波輔助下用不同活化劑活化后制備出了核桃殼基吸附材料，并對(duì)其吸附能力進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該方法制備出的核桃殼基吸附材料對(duì)亞甲基藍(lán)有較好的吸附效果。

核桃殼；材料；吸附；亞甲基藍(lán)

我國(guó)核桃資源豐富，大多數(shù)省份均有分布，年產(chǎn)量居世界之首[1]。秦巴地區(qū)也一直有著核桃種植的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。核桃殼堅(jiān)硬，質(zhì)地厚實(shí)致堅(jiān)，是加工制備多孔吸附材料的優(yōu)良資源。但目前我國(guó)的核桃殼資源大多被焚燒或丟棄，不僅極大地浪費(fèi)了資源，而且還會(huì)污染環(huán)境。近幾年來(lái)以花生殼、果殼、稻草秸稈等農(nóng)林廢棄物為原料制備活性炭已成為重要的研究方法[2-3]。本文擬用秦嶺山核桃殼為原料，經(jīng)過(guò)高溫炭化后，在超聲波輔助下分別用氫氧化鈉、濃鹽酸、氯化鋅、磷酸、氫氧化鉀等活化劑進(jìn)行活化處理后制備出了核桃殼基吸附材料，并對(duì)其吸附能力進(jìn)行測(cè)試。以提高秦巴地區(qū)核桃殼資源的綜合利用率，減少固體廢棄物排放，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，變廢為寶，提高產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為核桃殼產(chǎn)業(yè)化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

秦嶺山核桃殼，氫氧化鉀、氫氧化鈉、濃鹽酸、磷酸、氫氧化鉀、亞甲基藍(lán)。所有試劑均為分析純。

TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，SB-5200DT超聲波清洗機(jī)，DXF-02C密封型手提式粉碎機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩。

1.2 核桃殼基吸附材料的制備

將秦嶺山核桃殼洗凈、烘干后粉碎、過(guò)篩。稱取一定量的10～20目核桃殼顆粒，在馬弗爐中300℃高溫炭化20min后,分別與濃鹽酸、氫氧化鈉、磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀混合,加入適量的去離子水，超聲震蕩1h，過(guò)濾，濾渣用去離子水洗滌至中性，干燥后得核桃殼基吸附材料。

1.3 吸附容量的測(cè)定

稱取制備好的核桃殼吸附材料，放入250mL錐形瓶中，加入一定濃度的亞甲基藍(lán)溶液，超聲振蕩，靜置后，測(cè)定其吸光度，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出吸附前后亞甲基藍(lán)溶液的濃度。再根據(jù)亞甲基藍(lán)溶液吸附前后的濃度差，計(jì)算出核桃殼基吸附材料的單位吸附量，吸附量采用下式計(jì)算：

式中：Qt—核桃殼吸附材料t時(shí)刻的吸附量，mg/g

C0—起始濃度，mg/L

Ct—t時(shí)刻溶液的濃度，mg/L

V—溶液的體積，L

m—核桃殼吸附材料的質(zhì)量，g

2 核桃殼基吸附材料吸附能力的影響

實(shí)驗(yàn)中考察了分別用氫氧化鈉、濃鹽酸、氫氧化鉀、磷酸、氯化鋅活化后制得的不同核桃殼基吸附材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能，其結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同活化劑活化后的核桃殼基吸附材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附容量

從圖1中可以看出以秦嶺山核桃為原料制備的核桃殼基吸附材料對(duì)亞甲基藍(lán)具備較好的的吸附能力，而采用氫氧化鉀活化所制得的核桃殼基活性炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附容量最大，吸附效果最好。

3 結(jié)論

以秦嶺山核桃為原料制備的核桃殼基吸附材料對(duì)亞甲基藍(lán)具備較好的的吸附能力，其中尤其以用氫氧化鉀作活化劑所制得的核桃殼基吸附材料的吸附容量最大，吸附效果最好。

［1］趙見(jiàn)軍，王丁丁，張亮，封斌奎，張有林.我國(guó)核桃綜合利用與發(fā)展前景[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，60(4):56-59,73.

［2］夏明.核桃殼基活性炭的制備及其性能研究[D].石河子大學(xué),2013.

［3］米鐵,胡葉立,余新明.活性炭制備及其應(yīng)用進(jìn)展[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,06:5-12.

［責(zé)任編輯：李書(shū)培］

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201511080592）；西安市科技計(jì)劃創(chuàng)新基金“文理專項(xiàng)”項(xiàng)目（CXY1531WL26）。