活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　本文着重于活性炭在电动修复技术中的应用，从城市固体废物焚烧飞灰中去除重金属。活性炭通过N 2中的 H 3 PO 4的化学活化由木质材料产生通过平衡吸附实验检测了活化温度，浸泡时间和浸渍比对活性炭对重金属吸附能力的影响。在激光温度为450℃，浸泡时间为10h，浸渍比为1.5的条件下进行活性炭反应。在电解槽的S3区域中加入活性炭可以有效地提高重金属的去除效率。电压梯度，加工时间和比例的技术参数在耦合实验中进一步优化，Cu，Zn，Cd，Pb的最大去除率分别为84.93%，69.61%，79.57%和78.55%电压梯度为2 V / cm，加工时间为8 d，比例为20%。

　　城市化进程加快，能源消耗高，垃圾量大。我们需要集中精力减少垃圾。垃圾焚烧已成为垃圾处理的主要手段之一。它涉及这导致垃圾减少，节省空间，消除多种病原体，也转换的有毒有害物质转化为无害的材料热处理。然而，飞灰通过焚烧垃圾中含有较多的可溶性盐和HMS生产，会污染水和土壤，就会造成对环境的污染，从而危害人体健康。因此，如果我们使用活性炭减少飞灰中的重金属含量，就可以减轻其对生态环境的危害，降低环境事故的可能性，环境安全问题可以解决。

　　活性炭作为非极性吸附剂是目前实验中最广泛使用的吸附剂之一，它具有广泛的使用范围，容易获得和相对便宜的。具有良好的吸附能力和稳定的化学性能：耐酸碱，耐高温，高压和水侵蚀，也可以通过活化和再生反复使用。虽然相比于无机HMS 活性炭是有效的吸收剂用于有机化合物如镉，铜，铅，铬。通过改变成型条件以改善其表面性能，可以提高重金属的固定。在大多数报道的情况下，优化化学活化以获得更好的多孔活性炭。

　　目前的实验旨在(i)探讨成型条件(如活化温度，活化时间和活化剂比例)对HMs的活性炭吸附性能的影响，并确认活性炭的最佳成型条件(ii)增强了垃圾焚烧飞灰的去除效率，并通过EKR加上活性炭缩短了处理时间。基于这些目标，在耦合实验中应用最佳成型条件下的自制活性炭，以探索重金属的提高去除率。批次测试在不同的电压梯度，处理时间和活性炭的比例下进行。因此可以获得耦合测试的适当实验参数。实验后，评估了MS在MSWI飞灰中的去除效率和浸出毒性(i)以确定重金属的去除，以及(ii)直接测量样品中耦合系统的修复效果。采用X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)进一步分析和了解MSWI飞灰去除HMs的机理。

　　成型条件对活性炭吸附能力的影响

　　活化温度的影响在平衡吸附实验中，使用重金属盐作为吸收剂，详细结果如表所示。首先研究了所得活性炭具有不同活化温度的批次吸附行为，本研究采用的碳化温度范围为350-600℃，浸渍比为1.0，浸泡时间为10 h。从图1a活性炭在不同活化温度下的物理结构性质，很明显随着温度的升高，BET表面积开始迅速增加，然后缓慢下降，最终达到稳定状态。虽然微孔表面积，总孔体积和微孔体积呈现先增加趋势然后减小的趋势。BET比表面积和总的孔体积是在350-450℃下迅速增长，达到最大值1587.32米2 / g且1.73厘米3分别/在450度克。当温度超过500℃时，总孔体积和微孔体积逐渐减小。从图2a可以看出所有残留浓度在450℃达到最小值，当最终热处理温度超过450℃时，随着碳化温度的升高，残留浓度趋于增大。350℃至450℃时，四种重金属的吸附能力明显增加。这可能是由于活性炭的孔隙主要由有机物的挥发引起的，当活化温度低于450℃时，活化程度不完全，比表面积小，微孔和介孔少了 因此，HMs的吸附能力较弱，残留浓度较高。在早期阶段，BET表面积和总孔体积随活化温度的升高而增加，吸附能力逐渐增强，残留浓度趋于降低。当活化温度超过450℃时，温度升高不会显着改变比表面积，但高温会破坏对活性炭吸附能力的微孔有很大影响，剩余重金属的水平将呈逐渐趋势当温度超过450°C时增加。

　　在目前的研究中，使用磷酸化学活化的活性炭。随着活化温度、浸泡时间和浸渍比的增加，活性炭对重金属的吸附能力先增加后降低。调整最佳条件为活化温度500℃，浸泡时间10h，浸渍比为1.5，赋予Cu，Zn，Cd和Pb平衡吸附能力为117.96 mg / g，73.72 mg / g，21.01 mg / g，35.97mg / g。在电解槽S3区域加入交流电可有效提高有机污染物的吸附效率。原始产生的活性炭的碳表面呈现蜂窝状形态，大面积和多壁交联保证了高吸附能力和许多反应位点。实验前后活性炭的化学成分变化表明，在EKR修复的整个过程中存在重金属物理和化学吸附，导致重金属的去除率高。

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