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摘要
以玉米芯木质素为原料,采用磷酸活化法制备木质素基活性炭;并以亚甲基蓝吸附值为考察指标,通过Plackett-Burman设计、最陡爬坡实验和中心复合设计方法,探究了不同工艺条件在活性炭制备过程中的交互作用及最优工艺参数。结果发现:Plackett-Burman设计筛选得到的3个最重要因素分别为浸渍比、活化温度和活化时间;通过最陡爬坡实验确定了其最佳中心点区域;中心复合设计(CCD)和响应面分析(RSM)得到的最佳工艺条件为浸渍比3∶1(g∶g)、活化温度563℃和活化时间2.75 h。通过验证实验表明:在上述优化工艺及磷酸质量分数60%、浸渍时间12 h、浸渍温度90℃条件下,木质素基活性炭的孔径主要集中在2～10nm,BET比表面积为1 436 m2/g,总孔容为1.041cm3/g,微孔孔容为0.385 6cm3/g,亚甲基蓝吸附值为240 mg/g。
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单位生物质化学利用国家工程实验室; 中国林业科学研究院林产化学工业研究所; 江苏省生物质能源与材料重点实验室; 南京林业大学
