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新疆薄皮核桃壳活性炭制备及应用研究

作　者: 幸让新
导　师: 杨文侠；刘娅
学　校: 石河子大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 薄皮核桃壳 活性炭 制备 微波 氯化锌法 磷酸法
分类号: TQ424.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本研究以新疆薄皮核桃壳为原料,分别采用微波-氯化锌活化和微波-磷酸活化两种方法制备薄皮核桃壳活性炭,首先探讨了影响活性炭得率、亚甲基蓝值和碘吸附值的各种制备条件,然后通过响应面实验确定了制备核桃壳活性炭的最佳工艺参数,经孔隙分布和孔径分析,得到以微孔为主的薄皮核桃壳活性炭;最后对制备出的薄皮核桃壳活性炭进行了苹果汁吸附效果的研究。研究结果如下：(1)微波-氯化锌活化法制备薄皮核桃壳活性炭通过单因素实验,考察了干燥温度、干燥时间、氯化锌浓度、料液比,超声波浸渍时间,微波火力,辐射时间等对活性炭性能的影响,然后选取重要因素氯化锌浓度、料液比、微波火力和辐射时间,以亚甲基蓝值为响应值,进行了响应面实验,得到微波-氯化锌活化法制备薄皮核桃壳活性炭的最佳工艺条件为：氯化锌浓度53%,微波火力中高火,辐射时间19min,料液比1：9进行活性炭制备,此时亚甲基蓝值可达11.36 mL/0.1g,与理论预测值基本吻合,该值比未优化工艺提高了1.23倍。孔隙分布和孔径分析表明,此法制备所得的活性炭主要以中微孔为主,其BET比表面积SBET为2155m2/g。(2)微波-磷酸活化法制备薄皮核桃壳活性炭通过单因素实验考察了干燥温度、干燥时间、磷酸浓度、料液比,超声波浸渍时间,微波火力,辐射时间等因素对活性炭性能的影响,然后选取重要因素磷酸浓度、料液比、微波火力和辐射时间,以亚甲基蓝值为响应值,进行了响应面实验,得到微波-磷酸活化法制备薄皮核桃壳活性炭的最佳工艺条件为：磷酸浓度44%,微波火力中火,辐射时间18min,料液比1：7进行活性炭制备,此时亚甲基蓝值可达10.12 mL/O.lg,与理论预测值基本吻合,该值比未优化工艺提高了1.08倍。孔隙分布和孔径分析表明,此法制备所得的活性炭主要以中孔为主,其BET比表面积SBET为648m2/g。(3)薄皮核桃壳活性炭对苹果汁的吸附效果利用氯化锌法制备的活性炭对苹果汁进行吸附脱色研究。实验结果表明,活性炭用量为2%、脱色时间为70min、脱色温度为50℃。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
引言  9-10
第一章 文献综述  10-20
  1.1 引言  10
  1.2 活性炭概述  10-18
    1.2.1 活性炭性质  10-11
    1.2.2 活性炭的品种  11-12
    1.2.3 制备活性炭的传统方法及其研究进展  12-15
    1.2.4 微波辐射法制备活性炭技术研究进展  15-18
    1.2.5 活性炭的应用  18
  1.3 本课题研究的内容  18-20
第二章 微波—氯化锌活化制备薄皮核桃壳活性炭  20-37
  2.1 材料与方法  20-23
    2.1.1 试验原料  20
    2.1.2 试验仪器及试验试剂  20-21
    2.1.3 薄皮核桃壳活性炭的制备  21-22
    2.1.4 测试方法  22-23
  2.2 结果与分析  23-36
    2.2.1 单因素实验  23-27
    2.2.2 响应面分析法优化试验的结果与分析  27-33
    2.2.3 N2吸附-解附等温线  33-36
  2.3 本章小结  36-37
第三章 微波—磷酸活化制备薄皮核桃壳活性炭  37-51
  3.1 材料与方法  37-40
    3.1.1 试验原料  37
    3.1.2 试验仪器及试验试剂  37-38
    3.1.3 薄皮核桃壳活性炭的制备  38-39
    3.1.4 分析测试方法  39-40
  3.2 结果与分析  40-50
    3.2.1 单因素实验  40-44
    3.2.2 响应面分析法优化试验结果  44-49
    3.2.3 N2吸附-解附实验结果  49-50
  3.3 本章小结  50-51
第四章 核桃壳活性炭在果汁加工中的应用  51-55
  4.1 材料与方法  51-52
    4.1.1 试验原料  51
    4.1.2 试验仪器  51
    4.1.3 试验方法  51-52
  4.2 结果与分析  52-54
    4.2.1 单因素对苹果汁脱色的影响  52-54
    4.2.2 正交设计实验对苹果汁脱色的影响  54
  4.3 本章小结  54-55
第五章 结论与展望  55-57
  5.1 结论  55
  5.2 创新点  55-56
  5.3 展望  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-64
作者简介  64-65
导师评阅表  65

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 吸附剂 > 活性炭
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