核桃殼基吸附材料的制備及性能測試

方振華

（西安文理學院化學工程學院，陜西 西安710065）

核桃殼基吸附材料的制備及性能測試

方振華

（西安文理學院化學工程學院，陜西 西安710065）

本文以秦嶺山核桃殼為原料，經過炭化后，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，并對其吸附能力進行了研究。實驗結果表明：該方法制備出的核桃殼基吸附材料對亞甲基藍有較好的吸附效果。

核桃殼；材料；吸附；亞甲基藍

我國核桃資源豐富，大多數省份均有分布，年產量居世界之首[1]。秦巴地區也一直有著核桃種植的傳統優勢。核桃殼堅硬，質地厚實致堅，是加工制備多孔吸附材料的優良資源。但目前我國的核桃殼資源大多被焚燒或丟棄，不僅極大地浪費了資源，而且還會污染環境。近幾年來以花生殼、果殼、稻草秸稈等農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，經過高溫炭化后，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行活化處理后制備出了核桃殼基吸附材料，并對其吸附能力進行測試。以提高秦巴地區核桃殼資源的綜合利用率，減少固體廢棄物排放，實現資源循環利用，變廢為寶，提高產業經濟效益，為核桃殼產業化利用提供參考。

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。所有試劑均為分析純。

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計，SB-5200DT超聲波清洗機，DXF-02C密封型手提式粉碎機，標準檢驗篩。

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溶液，超聲振蕩，靜置后，測定其吸光度，然后通過標準曲線計算出吸附前后亞甲基藍溶液的濃度。再根據亞甲基藍溶液吸附前后的濃度差，計算出核桃殼基吸附材料的單位吸附量，吸附量采用下式計算：

式中：Qt—核桃殼吸附材料t時刻的吸附量，mg/g

C0—起始濃度，mg/L

Ct—t時刻溶液的濃度，mg/L

V—溶液的體積，L

m—核桃殼吸附材料的質量，g

2 核桃殼基吸附材料吸附能力的影響

實驗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亞甲基藍的吸附性能，其結果見圖1。

圖1 不同活化劑活化后的核桃殼基吸附材料對亞甲基藍的吸附容量

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亞甲基藍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亞甲基藍的吸附容量最大，吸附效果最好。

3 結論

以秦嶺山核桃為原料制備的核桃殼基吸附材料對亞甲基藍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］趙見軍，王丁丁，張亮，封斌奎，張有林.我國核桃綜合利用與發展前景[J].陜西農業科學，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,2013.

［3］米鐵,胡葉立,余新明.活性炭制備及其應用進展[J].江漢大學學報(自然科學版),2013,06:5-12.

［責任編輯：李書培］

大學生創新創業訓練計劃項目（201511080592）；西安市科技計劃創新基金“文理專項”項目（CXY1531WL26）。