响应面法优化制备塑料-锯末活性炭

响应面法优化制备塑料-锯末活性炭

论文摘要

将梧桐锯末和聚丙烯塑料按比例混合后,采用K2CO3活化法制备活性炭,基于中心组合实验设计(CCD)的响应面法(RSM),以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为优化目标,优化工艺参数。结果表明,当塑料含量为19wt%、无水K2CO3与梧桐锯末质量比为1.73、活化温度为958℃、活化时间为91min时,所制活性炭的性能最优,碘吸附容量为1 320.97mg/g,亚甲基蓝的吸附容量为471.95 mg/g,与二阶模型预测值接近,表明该模型具有较高的可信度。方差分析结果表明,盐料比、活化温度、活化时间提高对活性炭的碘吸附容量有显著的促进作用,而塑料含量对活性炭碘吸附容量有抑制作用;活化温度、活化时间对活性炭的亚甲基蓝吸附容量影响显著,与塑料含量均具有促进作用,而盐料比是非显著因素且有抑制作用。最优条件下所制活性炭的比表面积为1916.10 m2/g,总孔容为1.12 cm3/g,其中介孔高达70.10%。相比于单因素优化实验所制活性炭,比表面积提高了454.11m2/g。FT-IR分析表明两种优化条件下所制活性炭的官能团基本没有变化,活性炭亚甲基蓝吸附量的提高主要是由于样品的比表面积增大。

论文目录

  • 1 前言
  • 2 实验
  •   2.1 中心组合实验设计
  •   2.2 材料、试剂及分析仪器
  •   2.3 活性炭制备
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 模型拟合
  •   3.2 模型可信度分析
  •   3.3 方差分析
  •   3.4 优化及验证
  •   3.5 塑料-生物质活性炭的结构特征
  •     3.5.1 活性炭比表面积与孔径分布
  •     3.5.2 活性炭的FT-IR分析
  •     3.5.3 活性炭的微观形貌
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马培勇,王田,武晋州,邢献军,张贤文

    关键词: 塑料,活性炭,亚甲基蓝,响应面法,中心组合实验设计

    来源: 过程工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 合肥工业大学机械工程学院,合肥工业大学汽车与交通工程学院

    基金: 安徽省重大专项基金资助项目(编号:17030701044)

    分类号: TQ424.1

    页码: 377-386

    总页数: 10

    文件大小: 1034K

    下载量: 119

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