花生是我國(guó)主要的油料作物，我國(guó)年產(chǎn)花生在兩千萬(wàn)噸以上，年產(chǎn)花生殼約五百萬(wàn)噸?；ㄉ鷼こＷ鳛閺U物扔掉或燒掉，造成了很大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。花生殼主要成分是碳，可作為活性炭原料。以磷酸為活化法，采用化學(xué)活化法，利用花生殼制備活性炭。磷酸活化法是用磷酸在高溫下侵蝕花生殼顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使其逐步轉(zhuǎn)變成具有一定孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特性的活性炭。磷酸活化法改變花生殼的熱解歷程，大大降低活化所需溫度，使碳化和活化一步完成，節(jié)約了能耗，降低了制備活性炭的成本。

　　花生殼活性炭的化學(xué)制備

　　(1)花生殼的預(yù)處理：將花生殼洗凈，烘干，粉碎，篩分，取20-60目花生殼置于干燥器中備用。

　　(2)用活化劑浸漬花生殼：稱取2g預(yù)處理后的花生殼放入磨口瓶中60℃下用活性劑浸漬一定時(shí)間，抽濾瀝干。

　　(3)炭活化得到半成品花生殼活性炭：將活化劑浸漬過(guò)的花生殼放到坩堝中，將堝放入馬弗爐中，在一定溫度下炭活化一定時(shí)間，得到半成品花生殼活性炭。

　　(4)精制得到花生殼活性炭成品：對(duì)半成品花生殼活性炭先用鹽酸清洗后再用蒸餾水洗滌至pH-7，在103~105℃烘箱中烘干，研磨，篩分，即得花生殼活性炭成品。

　　花生殼活性炭吸附性能

　　以亞甲基藍(lán)的去除率作為花生殼活性炭的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，方法如下：稱取花生殼活性炭成品0.1g，置于100mL具磨口塞的磨口瓶中，加入40mL濃度為20mg/L的亞甲基藍(lán)溶液，置于25℃恒溫水浴振蕩器上振蕩60min，過(guò)濾，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)664nm下測(cè)定濾液吸光度，計(jì)算亞甲基藍(lán)的去除率。我們發(fā)現(xiàn)影響花生殼花生殼活性炭吸附性能的因素有：

　　1浸漬時(shí)間對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響

　　固定磷酸濃度60%，磷酸用量1.6mL/g，活化溫度400℃，活化時(shí)間2h，考察浸漬時(shí)間對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響。

　　我們發(fā)現(xiàn)，浸漬時(shí)間為12h時(shí)，花生殼活性炭的吸附性能較好，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率較高。

　　這是因?yàn)?，浸漬時(shí)間較短時(shí)，浸漬不充分，花生殼被侵蝕的少，導(dǎo)致花生殼活性炭的孔隙率低，吸附性能較低;但浸漬時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，磷酸對(duì)花生殼侵蝕嚴(yán)重，花生殼活性炭的微孔被擴(kuò)大為中孔，中孔被擴(kuò)大為大孔，不利于微孔的保持。因此在浸漬過(guò)程中，花生殼花生殼活性炭的微孔、中孔數(shù)量都是先增加后減小，對(duì)亞甲基藍(lán)吸附量也是先增加后減少。所以確定較佳時(shí)間為12h。

　　2活化劑濃度對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響

　　固定浸漬時(shí)間12h，磷酸用量1.6mL/g，活化溫度400℃，活化時(shí)間2h，考察活化劑濃度對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響。

　　我們發(fā)現(xiàn)，活化劑濃度為60%時(shí)，花生殼活性炭的吸附性能較好，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率較高。

　　這是因?yàn)?，?dāng)活化劑濃度較低時(shí)，活化劑量不充足，活化不充分，使花生殼活性炭的孔隙率低;但是當(dāng)活化劑濃度過(guò)高時(shí)，磷酸濃度越大，其粘度也越大，反而不利于對(duì)花生殼的腐蝕。所以確定較佳活化劑濃度為60%。

　　3活化劑用量對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響

　　固定浸漬時(shí)間12h，磷酸濃度60%，活化溫度400℃，活化時(shí)間2h，考察活化劑用量對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響。

　　我們發(fā)現(xiàn)，活化劑用量達(dá)到1.2mL/g時(shí)，再繼續(xù)增大用量，亞甲基藍(lán)的去除率有所增大，但已經(jīng)不明顯。

　　這是因?yàn)椋罨瘎┯昧枯^少時(shí)，活化不充分，花生殼活性炭形成的孔隙少，吸附能力較低，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率較低;活化劑用量達(dá)到1.2mL/g時(shí)，活化劑已使花生殼基本活化完全，再增加活化劑用量，對(duì)提高花生殼活性炭吸附性能作用不大，卻會(huì)增加制備成本，所以確定較佳活化劑用量為1.2mL/g。

　　4活化時(shí)間對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響

　　固定浸漬時(shí)間12h，磷酸濃度60%，磷酸用量1.2mL/g，活化時(shí)間2h，考察活化時(shí)間對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響。

　　我們發(fā)現(xiàn)，活化時(shí)間為120min時(shí)，花生殼活性炭的吸附性能較好，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率較高。

　　這是因?yàn)?，在活化時(shí)間較短時(shí)，花生殼活化還沒(méi)有完全，形成的孔隙少，花生殼活性炭的吸附能力較低，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率較低;但活化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，基本活化完全的炭體結(jié)構(gòu)燒失嚴(yán)重，已形成的微孔、中孔由于大量炭體的燒失變?yōu)橹锌住⒋罂?，?dǎo)致花生殼活性炭的比表面積減少，吸附能力降低。所以確定較佳活化時(shí)間為120min.

　　5活化溫度對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響

　　固定浸漬時(shí)間12h，磷酸濃度60%，磷酸用量1.2mL/g，活化時(shí)間2h，考察浸漬溫度對(duì)花生殼活性炭吸附性能的影響。

　　我們發(fā)現(xiàn)，花生殼活性炭溫度為400度時(shí)，花生殼活性炭的吸附性能較好，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率較高。

　　這是因?yàn)?，?dāng)活化溫度較低時(shí)，活化反應(yīng)進(jìn)行較慢，活化不完全，花生殼活性炭形成的孔隙少，吸附性能低;但活化溫度過(guò)高時(shí)，活化劑對(duì)碳材料的燒蝕作用加強(qiáng)，造成部分微孔孔壁坍塌，微孔合并為中孔和大孔，使得中孔含量大幅增加，導(dǎo)致微孔含量的減少，比表面積減少，對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率反而下降。所以確定較佳活化溫度為400℃。

　　綜上所述，以磷酸為活化劑，采用化學(xué)活化法，利用花生殼制備花生殼活性炭，考察了浸漬時(shí)間、活化劑濃度、活化劑用量、活化時(shí)間和活化溫度對(duì)花生殼花生殼活性炭吸附性能的影響，得出以下結(jié)論：

　　(1)制備花生殼花生殼活性炭的較佳工藝條件為：浸漬時(shí)間為12h，磷酸濃度為60%，磷酸用量為1.2mL/g，活化時(shí)間為2h，活化溫度為400℃。

　　(2)利用花生殼制備的花生殼活性炭具有良好的吸附性能，利用此花生殼花生殼活性炭吸附溶液中的亞甲基藍(lán)，去除率達(dá)99.45%左右。