• <strike id="yggmg"></strike>
    <strike id="yggmg"><input id="yggmg"></input></strike>
  • 

    <ul id="yggmg"><sup id="yggmg"></sup></ul>
    <fieldset id="yggmg"></fieldset>
    

      

      
  
      
    
      
    
    
       歡迎訪問(wèn)鄭州科瀚環(huán)?div   id="4qifd00"   class="flower right">
      ？萍加邢薰竟俜骄W(wǎng)站
      ！ 
      
          
    
      
    
  
      




      


      
  
      
    
    
      
      
       新聞知識(shí)
        
      
          
          您所在的位置：
          
      
        
      
      
      
      
      
        
      
          
      
            
      以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料加工活性炭及前景分析
      
            
      瀏覽量: 點(diǎn)擊次數(shù)：471  更新時(shí)間：2022-09-14   時(shí)間：2022-09-14 
      
            
       
              
      
  現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以大量化肥代替原有農(nóng)家有機(jī)肥的使用
        ，以人工飼料代替農(nóng)業(yè)廢棄物飼料的使用，加之現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約化和規(guī)?div   id="m50uktp"   class="box-center">  ；陌l(fā)展
        ，打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中廢棄物的循環(huán)利用環(huán)節(jié)，結(jié)果造成了農(nóng)業(yè)廢棄物的大量積累
        ，進(jìn)而產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題和資源浪費(fèi)問(wèn)題
        。因此，農(nóng)業(yè)廢棄物資源的合理利用已日益成為當(dāng)前**大多數(shù)國(guó)家共同面臨的問(wèn)題
        。國(guó)內(nèi)外實(shí)踐表明
        ，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用和無(wú)害化處理，是控制農(nóng)業(yè)環(huán)境污染
        、改善農(nóng)村環(huán)境
        、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑
      。

       

      
   

       

      
  2農(nóng)業(yè)廢棄物利用現(xiàn)狀

       

      
   

       

      
  農(nóng)業(yè)廢棄物(agriculturalresidue)是指在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)與加工過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品
      、數(shù)量巨大、具有可再生
      、再生周期短
      、可生物降解、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)
      ，是重要的生物質(zhì)資源
      。主要有樹(shù)皮、果殼、鋸末
      、秸稈
      、蔗渣等。據(jù)有關(guān)資料
      ，我國(guó)產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物按目前的沼氣技術(shù)水平能轉(zhuǎn)化成沼氣3111.5億m3
      ，戶(hù)均達(dá)1275.2m3，可解決農(nóng)村能源短缺
      。以農(nóng)作物秸稈為例，將目前的6.5億噸秸稈轉(zhuǎn)化為電能
      ，按1kg秸稈產(chǎn)生電1千瓦時(shí)計(jì)算
      ，就具有產(chǎn)生6.5億千瓦時(shí)電能的潛力;作為肥料可提供氮大約2264.4萬(wàn)噸、磷459.1萬(wàn)噸
      、鉀2715.7萬(wàn)噸;作為飼料
      ，僅玉米秸稈就能提供1.9~2.2億噸。然而
      ，目前我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率卻很低乃至沒(méi)有利用
      。因此，農(nóng)業(yè)廢棄物一方面成為*大的擱置資源之一
      ，另一方面又成為巨大的污染源[6]
      。

       

      
   

       

      
  從資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度上看，農(nóng)業(yè)廢棄物本身就是某種物質(zhì)和能量的載體
      ，是一種特殊形態(tài)的農(nóng)業(yè)資源
      ，蘊(yùn)含著豐富的能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。目前
      ，隨著石油
      、煤炭等不可再生資源的日益短缺，越來(lái)越多的國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把農(nóng)業(yè)廢棄物等可再生資源的轉(zhuǎn)化利用列入社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略
      ，以農(nóng)業(yè)廢棄物等可再生資源為原料制備工業(yè)新產(chǎn)品的研究引起了**各國(guó)的關(guān)注
      。在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展
      ，開(kāi)發(fā)利用農(nóng)業(yè)廢棄物資源
      ，逐步補(bǔ)充或替代化石資源，是關(guān)系到我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題
      。

       

      
   

       

      
  3農(nóng)業(yè)廢棄物制備活性炭及其改性

       

      
   

       

      
  目前活性炭制備原料的使用也是由木屑和木片到煤和各種農(nóng)林產(chǎn)品的充分利用
      。產(chǎn)品由單一品種向多品種發(fā)展:由低檔活性炭向高檔活性炭轉(zhuǎn)變。農(nóng)業(yè)廢棄物制備活性炭的過(guò)程一般經(jīng)過(guò)原料粉碎
      、壓棒
      、炭化、活化、漂洗
      、烘干和活性炭粉碎等幾個(gè)步驟
      。同時(shí)根據(jù)不同的需求可以在不同的步驟中進(jìn)行表面物理結(jié)構(gòu)的改性或表面化學(xué)性能的改性。

       

      
   

       

      
  3.1表面物理結(jié)構(gòu)的改性

       

      
   

       

      
  活性炭材料吸附表面物理結(jié)構(gòu)的改性是指在活性炭材料的制備過(guò)程中通過(guò)物理或者化學(xué)的方法來(lái)增加活性炭材料的比表面積
      、調(diào)節(jié)孔徑及其分布
      ，使活性炭材料的吸附表面結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而增加活性炭材料的物理吸附性能
      。常用的活化劑有堿金屬
      、堿土金屬的氫氧化物、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)以及一些酸類(lèi)
      ，目前應(yīng)用較多
      、較成熟的化學(xué)活化劑有KOH、NaOH
      、ZnCl2
      、CaCl2和H3PO4等[7-10]。

       

      
   

       

      
  3.2表面化學(xué)性能的改性

       

      
   

       

      
  活性炭材料表面化學(xué)組成的不同對(duì)活性炭材料的酸堿性
      、潤(rùn)濕性
      、吸附選擇性、催化特性等產(chǎn)生影響
      ?div   id="d48novz"   class="flower left">
      ；钚蕴坎牧系奈奖砻婊瘜W(xué)性能的改性是指通過(guò)一定的方法改善活性炭材料吸附表面的官能團(tuán)及其周邊氛圍的構(gòu)造，使其成為特定吸附過(guò)程中的活性點(diǎn)
      ，從而可以控制其親水/疏水性能以及與金屬或金屬氧化物的結(jié)合能力
      。活性炭材料吸附表面化學(xué)性質(zhì)的改性可以通過(guò)表面氧化改性
      、表面還原改性以及負(fù)載金屬改性等修飾
      。

       

      
   

       

      
  3.2.1氧化改性

       

      
   

       

      
  氧化改性主要是利用強(qiáng)氧化劑在適當(dāng)?shù)臏囟认聦?duì)活性炭表面的官能團(tuán)進(jìn)行氧化處理，從而提高表面的含氧酸性基團(tuán)(如羧基
      、酚羥基
      、酯基等)的含量，增強(qiáng)材料表面的極性和親水性
      。常用的氧化劑主要有HNO3
      、HClO3和H2O2等。Tsutsumi[11]認(rèn)為HNO3是*強(qiáng)的氧化劑
      ，產(chǎn)生大量的酸性基團(tuán)
      ，HClO3的氧化性比較溫和，可調(diào)整活性炭的表面酸性到適宜值
      。氧化后活性炭表面的幾何形狀變得更加均一
      。劉文宏等[12]使用濃HNO3分別在常溫和沸騰狀態(tài)下對(duì)活性炭進(jìn)行改性
      ，研究結(jié)果表明:活性炭經(jīng)常溫濃HNO3改性后，比表面積和孔容都明顯提高
      ，而經(jīng)沸騰濃HNO3改性后
      ，比表面積和孔容卻明顯減小，但2種改性方式都使活性炭表面產(chǎn)生更多的含氧基團(tuán)
      。韓彬[13]等選擇磷酸氫二銨為活化劑在不同的活化溫度和預(yù)氧化條件下來(lái)制備活性炭
      。結(jié)果表明,在先浸泡后預(yù)氧化處理并在700℃下活化制得的樣品的比表面積為1078.21m2/g,其得率和碘吸附值分別為39.75%和636mg/g。

       

      
   

       

      
  3.2.2還原改性

       

      
   

       

      
  表面還原改性是指通過(guò)還原劑在適當(dāng)?shù)臏囟认聦?duì)活性炭材料表面官能團(tuán)進(jìn)行還原改性
      ，從而提高含氧堿性基團(tuán)的比含量
      ，增強(qiáng)表面的非極性，這種活性炭材料對(duì)非極性物質(zhì)具有更強(qiáng)的吸附性能
      。常用的還原劑有H2
      、N2、NaOH
      、KOH等。Menendez等[14]認(rèn)為
      ，活性炭的堿性主要是由于其無(wú)氧的Lewis堿
      ，可以通過(guò)在還原性氣體H2或N2等惰性氣體下高溫處理得到堿性基團(tuán)含量較多的活性炭。Krisztinalaszlo等[15]研究了經(jīng)N2處理的活性炭對(duì)溶液中苯酚和2
      ，3
      ，4-三氯苯酚的吸附，結(jié)果表明
      ，當(dāng)溶液pH為3時(shí)
      ，吸附量*大，當(dāng)溶液pH為11時(shí)
      ，吸附量下降
      。Haghserssht等[16]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)H2和N2還原堿性活性炭對(duì)水溶液中p-甲酚
      、硝基苯和p-硝基苯酚的吸附
      ，較未處理過(guò)的活性炭吸附量大。

       

      
   

       

      
  3.2.3負(fù)載金屬和金屬氧化物改性

       

      
   

       

      
  負(fù)載金屬改性大都是利用活性炭對(duì)金屬離子的還原性和吸附性
      ，使金屬離子先在其表面上吸附
      ，再還原成單質(zhì)或低價(jià)態(tài)的離子，并通過(guò)金屬離子或金屬對(duì)被吸附物的較強(qiáng)結(jié)合力
      ，增加活性炭對(duì)被吸附物的吸附性能
      ，其中代表性產(chǎn)品有載銀活性炭，果殼載銀炭
      。中南林業(yè)科技大學(xué)研究了利用農(nóng)業(yè)廢棄物棉秸稈為原料[17]
      ，采用氯化鋅活化法制取活性炭的工藝，以及制備過(guò)程中各種因素對(duì)活性炭吸附性能的影響，得出了適宜的工藝條件:氯化鋅溶液濃度為40°Be′
      ，固液比為1:2
      ，400℃炭化180min，650℃活化60min
      。Garg等[18]采用濃硫酸在150℃下處理印度紅木鋸末24h
      ，去除殘余酸后制得活性炭吸附劑，與甲醛處理的鋸末相比
      ，這種吸附劑有更好的Cr(VI)去除能力
      。

       

      
   

       

      
  4農(nóng)業(yè)廢棄物制備活性炭的應(yīng)用

       

      
   

       

      
  活性炭的應(yīng)用已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">；钚蕴?初用于糖的脫色
      ，后逐步擴(kuò)大到生產(chǎn)和生活的各個(gè)行業(yè)，并不斷地根據(jù)市場(chǎng)的需求開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品
      。農(nóng)業(yè)廢棄物制備的活性炭目前已應(yīng)用于污水處理
      、水質(zhì)凈化、治理煙氣等方面

       

      
   

       

      
  5結(jié)語(yǔ)

       

      
   

       

      
  活性炭具有吸
        、脫附速度快
        ，可再生等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保領(lǐng)域日益顯示出其主導(dǎo)地位
        ，越來(lái)越受到人們的重視
        。但其制備和應(yīng)用領(lǐng)域還有許多要改進(jìn)和深入研究的問(wèn)題。同時(shí)
        ，隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重視
        ，如何將農(nóng)業(yè)廢棄物制備活性炭工藝進(jìn)行工業(yè)化、規(guī)?div   id="m50uktp"   class="box-center">  ；陌l(fā)展將顯得尤為重要
        。例如，如何降低活性炭生產(chǎn)成本
      、優(yōu)化生產(chǎn)工藝
      ，及針對(duì)不同的用途進(jìn)行活性炭的表面改性，創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)活性炭的新用途等
      。另外
      ，如何設(shè)計(jì)制備出不同種類(lèi)和不同用途的**負(fù)載活性炭，將是未來(lái)活性炭研究的熱點(diǎn)
      ，也是拓寬活性炭應(yīng)用范圍的一個(gè)重要途徑
      。加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物制備的活性炭及其吸附機(jī)理的系統(tǒng)研究，使之成為一種選擇性好
      ，吸附能力強(qiáng)
      ，應(yīng)用廣泛的新型吸附材料
      。

      
              
      
            
      
            
      
              
      頁(yè)面版權(quán)備注
      
              
      本文版權(quán)歸 鄭州科瀚環(huán)保科技有限公司 所有
      ；本文共被查閱 471次
      。