氢氧化钾活化烟杆制造活性炭及表征张利波，彭金辉，涂建华，张世敏，范兴祥（昆明理工大学材料与冶金工程学院，昆明650093）摘要：以烟杆为原料，氢氧化钾为活化剂，采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了对活性炭得率和吸附性能的影响的主要因素，得到了最佳工艺条件，所制活性炭碘吸附值为1198.27mg/g，亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的3倍。还测定了该活性炭的氮吸附等温线，通过H-K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构，其结果与电子探针和透射电镜分析的活性炭微观结构相一致。关键词：活性炭；氢氧化钾；孔径分布；吸附：TQ424.1；S795文献标识码：A：1000–6613（2006）04–0415–05ProductionandcharacterizationofactivatedcarbonfromtobaccostemsbypotassiumhydroxideactivationZHANGLibo，PENG激nhui，TU激anhua，ZHANGShimin，FANXingxiangAbstract：Aseriesofactivatedcarbonswerepreparedfromtobaccostemsasrawmaterialsandpotassiumhydroxideasactivatingagentbyaone-stepcarbonizationprocess.Theeffectsofthepreparationvariablesontheyieldandadsorptionpropertiesofactivatedcarbonweresystematicallystudiedviaorthogonalexperiments,andtheoptimumconditionwasobtained.Theiodinevalueoftheactivatedcarbonpreparedundertheoptimumconditionwas1198.27mg/gandthemethyleneblueadsorptionwas3ofthatthefirstgradeproductspecifiedintheNationalStandard.Furthermore,thenitrogenisothermofthesamplewasdetermined.TheporousstructureswereinvestigatedwiththeHorvath-Kawazoeequationsanddensityfunctiontheory.Theresultsoftheporestructuresanalysiswasconsistentwithscanningelectronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)study.Keywords：activatedcarbon；potassiumhydroxide；poresizedistribution；adsorption烟草是一种十分重要的经济作物，属于可再生资源，具有特殊的经济价值。烟杆作为烟草的一部分，每年在摘收烟叶之后，即变成废料，或丢弃于田间地头形成固体废弃物造成环境污染，或被晒干焚烧造成大气污染。这不仅破坏了生态环境，而且浪费了可供利用的资源。而另一方面，活性炭是具有发达孔隙结构、巨大比表面积和优良吸附性能的含碳物质。目前活性炭已被广泛应用于国防、化工、石油、纺织、食品、医药、原子能工业、城市建设、环境保护以及人类生活的各个方面[1，2]。随着人们对环保问题的日益重视，活性炭的需求量呈逐年增加的趋势。因此综合氢氧化钾作为一种优良活化剂在活性炭的制备过程中得到了广泛的应用[3～7]。为避免烟杆焚烧所带来的污染，本文作者提出了以氢氧化钾为活化剂、烟杆为原料，一步炭化制备活性炭的工艺；采用正交实验系统研究了制取活性炭的工艺，并对制备的活性炭进行了比表面积和孔结构分析。收稿日期2005–12–14；修改稿日期2006–01–20。基金项目国家自然科学基金资助项目（No.20167001）和高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助。第一作者简介张利波（1977—），男，讲师，博士研究生。联系人彭金辉，教授，从事微波应用和冶金新技术的研究。电话0871–5191046；E–mailjhpeng72@hotmail。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---·416·化工进展2006年第25卷采用日本岛津公司生产的EMPA-1600型电子探针和JEM2010型高分辨透射电子显微镜（TEM）对最佳实验条件所制活性炭进行微观结构分析。1.4实验方法与内容根据氢氧化钾法制造活性炭的特点，选定对活性炭吸附性能和得率影响较大的氢氧化钾浓度、浸渍时间、炭化温度和保温时间作为实验的4个因素，将每个因素选取4个水平，采用正交实验法，选用L16(45)正交设计表。正交实验因素水平见表1。正交试验共需完成16组试验，每一组试验重复3次，取平均值作为实验结果。1实验部分1.1原料实验所采用的烟杆取自云南省，自然风干后其工业分析结果为水分8.83%；挥发份68.54%；固定碳18.99%；灰分3.64%。氢氧化钾为95%，工业级，盐酸＞31%。1.2工艺流程先将15g烟杆干燥、粉碎，用3.5倍的氢氧化钾溶液浸渍一...