第10卷第1期 2010年2月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
山核桃壳活性炭制备及其吸附苯胺特性
余筱洁，周存山，王允祥，庞林江(浙江林学院农业与食品科学学院，新江临安311300)
Vol.10 No.1 Feb.2010
摘要：采用磷酸法制备山核桃活性炭，并以磷酸浓度、活化温度和活化时间为因素，亚甲基蓝脱色力、碘吸附值及得率为指标，进行正交设计优化，从热力学角度研究了山核桃壳活性炭对苯胺的吸附行为，结果表明，磷酸法制备山核桃壳活性炭的优化工艺条件为：磷酸50%()，活化温度300C，活化时间45min.在此条件下，活性炭得率为 53.21%，碘吸附值为804.36mg/g，亚甲基置脱色力为102mL/g.在所研究的条件范图内，活性炭对苯胺的吸附能力
随温度升高而增大，酸性条件有利于吸附.吸附是自发吸热的物理吸附过程，遵循Freundlich吸附等温线关键词：山核桃壳；活性炭；苯胺；吸附行为
中图分类号：X703.1;0647.3 1前言
文献标识码：A
苯胺类化合物是环境中主要的有机污势物之一，其毒性较高，主要通过皮肤、呼吸道和消化道进入人体，从而破坏血液造成溶血性贫血，甚至导致各种癌症苯胺废水处理方法很多，其中吸附法是最简单有效的方法，而寻找经济、高效的吸附剂一直是本股废水处理研究的热点(2)
活性炭吸附剂有很多优势，活性炭具有巨大的比表面积、发达的空隙结构、独特的表面官能团和较强的吸附性能，已在许多领域得到了广泛应用3，早期制备活性炭的原料主要是木质原料，近年来为了寻求廉价的资源，原料范围不断增广，除传统的优质木材、锯木屑，还有农副产物和某些食品工业废弃物，如核桃壳、甘煎渣等，中国核桃年产量约20多万t，生产面积广，其壳和外果皮几乎当作废弃物，类似的坚果如查核、棉壳等已得到广泛运用4，过去核桃作为干果销售，其果壳难以回收利用，现在开发了核桃的深加工工艺（一是取仁，二是制油），大量集中的核桃壳被丢弃或荧烧，造成资源的极大浪费．山核桃壳材质坚硬，已有研究5表明山核桃壳的活性炭具有较好的吸附能力，但对水中有毒有机物吸附研究尚未见报道：为此，本研究以山核桃壳制备活性炭，采用综合指标同时考患活性炭的吸附能力和制备得率，进行工艺条件的正交设计优化，重点研究其对水中苯胺的吸附特性，并从热力学方面研究了其吸附过程，旨在为相关研究提供基础理论依据，对于开释活性炭原料的新来源具有重要意义，且为食品加工废弃物的资源化利用开辟了一条新的途径
文章编号：1009-606X(2010)01-0065-05
2材料与方法 2.1实验材料
山核桃(CaryacathayensisS.)系胡桃科山核桃属，取自浙江临安昌化地区，机械加工碎壳自然风干后粉碎成 20目(830μm)作为备用原料
苯胺、N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐、磷酸、磷酸二氢钾、盐酸、高锰酸钾、磷酸氢二钠、亚甲基蓝、淀粉、碘、硫代硫酸钠均为分析纯
2.2实验方法 2.2.1活性炭制备
山核桃壳用磷酸溶渡浸渍24h，移至地埚中，放入马弗炉内烧制活化，冷却，用1%稀盐酸洗涤，再用蒸馏水洗涤至pH值接近7，烘干，研磨，用200目(75μm) 筛网筛分，即得山核桃壳活性炭。根据文献(6力及单因素预实验设计正交优化活性炭制备工艺，实验因素及水平见表1.
表1实验因素与水平 Table1Factors and levels
Level 1 2 3
Phosphate concentration,
A (%, c) 30 40 50
2.2.2吸附实验
Factor
Temperatare, B
(C) 200 300 400
Time, c(min) 15 30 45
取30mL苯胺溶液置于150mL具塞三角烧瓶中，
加入一定量山核桃壳活性炭，水浴，振薪吸附，到规定时间过滤，收集中间部分滤液约10mL，设计平行样和空白样.
收稿日期：20090817，修回日期：200910-09
基金项目：新江省科技厅分析测试和面上基金资助项目(编号：2007F70044;2008C32028)
作者简介：余覆洁(1979-)，女，江苏省昊江市人，硕士，实验师，从事食品分离技术及食晶生物技术研究，E-mail:xiaojie629@163.com：周存山，
通讯联系人,E-mail:cunshanzhou163.com 万方数据