活性炭是一種具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)、巨大比表面積和優(yōu)良吸附性能的含碳物質(zhì)，從理論上說，任何碳質(zhì)材料都可以作為活性炭原料，但由于原料和生產(chǎn)工藝的不同，所制得的活性炭產(chǎn)品質(zhì)量和性能存在較大的差異。工業(yè)上制備活性炭的主要原料是木屑、木片、各類煤、椰殼以及一些高聚物…，以青稞秸稈為原料制備活性炭的研究國內(nèi)外報(bào)道較少。青海是青稞主要產(chǎn)區(qū)之一，大量的青稞秸稈通常作為燃料，造成秸稈資源的浪費(fèi)、土壤的酸化和大氣環(huán)境的污染。用青稞秸稈制備活性炭，可充分利用資源，變廢為寶，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代要求。
1、實(shí)驗(yàn)部分
1.1  實(shí)驗(yàn)儀器和藥品
    KS2-2-12H回轉(zhuǎn)電阻爐（上海實(shí)驗(yàn)電爐廠），AI2708溫控儀（廈門宇光電子技術(shù)研究所），水浴恒溫振蕩器，721型分光光度計(jì)（廈門分析儀器廠）。ZnCl2(分析純)98%，鹽酸0.1moL·L-1。
1.2實(shí)驗(yàn)步驟
1.2.1活性炭的制備
    (1)選取粒徑20~ 30目的青稞秸稈碎屑，曬干，在110℃的烘箱中干燥2h，待冷卻后取出。
    (2)準(zhǔn)確稱取一定量的竹屑，在一定濃度的活化劑(ZrlCI2)溶液中浸漬一定時(shí)間。
    (3)將浸漬后的竹屑移入活化設(shè)備中，以20℃．mim-1的速度加熱至活化溫度，活化一定時(shí)間后冷卻。
    (4)取出活化物，用0.1mol-1的HCI酸洗至pH值為6～7。
    (5)樣品在的烘箱中干燥2h，冷卻后稱重，保存?zhèn)溆谩?br /> 1.2.2產(chǎn)品性能評價(jià)制得的活性炭樣品的碘吸附值(mg．g_I活性炭)和亞甲基蘭吸附值，根據(jù)GB/T12496.1一12496.22-99標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。
2、結(jié)果與討論
    采用ZrlCl2化學(xué)活化法制備活性炭，由于ZnCI2具有較強(qiáng)的脫羥基和脫水的作用，在一定溫度下，使原料中的氫和氧以水的形式放出，再與竹屑炭化體作用，從而產(chǎn)生不同的孔道結(jié)構(gòu)。對活性炭產(chǎn)品性能的影響因素主要有：浸漬率(R)、活化溫度，活化時(shí)間(t)。
2.1  浸漬率(R)的影響
    浸漬率(R)為活化劑與竹屑的質(zhì)量比。在ZnCI2法制備活性炭中，浸漬率對活性炭產(chǎn)品的吸附性能有較大的影響，為主要影響因素。在活化溫度和活化時(shí)間不變的情況下，采用不同的浸漬率制備活性炭。隨著浸漬率的提高，亞甲基蘭的吸附量不斷增加，當(dāng)浸漬率大于150%時(shí)，亞甲基蘭的吸附量則趨于一定量值；浸漬率從50%增加到100%的過程中，活性炭碘吸附值迅速增加，從100%至250%則增加速度變緩，且浸漬率在250%時(shí)，碘吸附值達(dá)到最大值，隨后緩慢降低，超過300%以后則基本不變，略有降低。主要是由于浸漬率超過250%以后，活化劑對孔道的剝蝕程度增大，從而部分微孔被破壞，使碘吸附值下降，而亞甲基蘭的吸附量基本不變，由此可見，浸漬率以250%最佳，富通新能源生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還大量的銷售楊木木屑和玉米秸稈顆粒燃料。
2.2活化溫度(T)的影響
    活化溫度也是影響活性炭性能的重要因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)浸漬率、活化時(shí)間不變時(shí)，活化溫度對活性炭吸附性能的影響：在500—550℃之間，隨著活化溫度的提高，亞甲基蘭的吸附量基本不變，當(dāng)溫度超過550℃，吸附量不斷增加，到600℃，吸附量達(dá)到最大值，隨后不斷降低，650℃以后亞甲基蘭吸附量隨溫度增加基本不變；從500℃開始，碘吸附量不斷增大，550℃之后，增幅變大，600～650℃之間，碘吸附量增加甚微，達(dá)到最大值，650℃之后，吸附量則不斷降低�？紤]到碘吸附值在600～650℃之間增加很少，溫度提高其成本也提高，所以，選擇活化溫度在600℃為佳。
2.3活化時(shí)間(t)的影響
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在浸漬率、活化溫度固定的條件下，活化時(shí)間對活性炭產(chǎn)品吸附性能的影響：隨著活化時(shí)間的增加，亞甲基蘭的吸附量不斷增加，60min達(dá)到最大，隨后開始下降，90~120min之間基本不變，超過120min后，則不斷下降；碘吸附值開始時(shí)也隨著活化時(shí)間的增加而增大，60min達(dá)最大值，60~ 90min吸附值下降緩慢，90min之后迅速下降，120min開始其下降速度減緩。其原因也是由于隨著活化時(shí)間的延長，活性炭孔道變得豐富，當(dāng)超過一定的時(shí)間之后，孔道不再增加，反而微孔和過渡孔遭到破壞，從而使吸附性能下降，因此，最佳活化時(shí)間為60min。
2.4  青稞秸稈活性炭活化效果
  在最佳工藝條件下（活化溫度600℃，活化時(shí)間60min，浸漬率250%）進(jìn)行了10次活化實(shí)驗(yàn)。為了均一性，將實(shí)驗(yàn)制備試樣混合后檢測。結(jié)果亞甲基蘭吸附量為12.4mL．(0.1g)-1碘吸附值達(dá)到860mg·g-1。比表面積914.66m2·-1，優(yōu)勢孔徑2.lnm。表明活化得到了較好的活性炭產(chǎn)品。
3、結(jié)論
    采用ZriCl2作為活化劑，以青稞秸稈為原料制備活性炭，在一定的原料粒子大小的前提下，研究了浸漬率、活化溫度和活化時(shí)間對產(chǎn)品吸附性能的影響。活性炭產(chǎn)品對亞甲基蘭的吸附量和碘的吸附值均有一個(gè)最優(yōu)值。碘的吸附值和亞甲蘭的吸附量分別表征活性炭孔隙結(jié)構(gòu)中微孔和過渡孔的狀況。產(chǎn)品的吸附性能表明了以青稞秸稈為原料制備的活性炭可以達(dá)到良好的效果，綜合考慮產(chǎn)品性能和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最佳的制備工藝條件為：浸漬率約為250%，活化溫度約600℃，活化時(shí)間為60min。在此條件下可以制備得到較好的活性炭產(chǎn)品。