真菌预处理优化制备微介多级孔炭及其吸附甲苯的研究

摘要：

提出采用黄孢原毛平革菌对生物质前体物进行预处理的制备策略,从而研发孔结构可调的多级孔炭材料模板.选用荷叶作为生物质原材料,探讨菌种投加量、培养时间对多级孔炭材料前驱体的影响,并采用水蒸气物理活化法,分析活化温度和活化时间对炭材料比表面积、孔径分布和表面官能团的综合作用.最后,通过Raman、XRD、BET、FTIR、TGA、SEM、EA等手段表征其物理化学性质,并考察真菌预处理对炭材料的甲苯吸附性能的影响.结果表明,在生物质荷叶质量30 g、菌种投加量4 mL、培养时间7d、活化温度800℃、活化时间90 min条件下制备的微介多级孔炭材料,在含有较多介孔的前提下比表面积可达937 m2·g-1,总孔容为0.68 cm3·g-1.动态模拟吸附实验发现,经预处理的炭材料在甲苯浓度905 mg· m-3下对其饱和吸附容量为304 mg·g-1,是未经真菌调控荷叶吸附容量的1.83倍,吸附性能的提升主要归因于比表面积、孔容及表面酸性基团增大的作用.经真菌预处理调控的炭材料对甲苯的吸附符合Langmuir吸附等温线,属于单分子层吸附.

关键词：微介多级孔炭材料、黄孢原毛平革菌、调控、木质素、甲苯

所属期刊栏目：38

分类号：X701(一般性问题)

资助基金：广东省自然科学基金博士启动项目2017A030310537;国家自然科学基金51578245;国家重点研发计划2016YFC0204203;广州市科技计划项目201804020026;中央高校基本科研业务费2017BQ07

在线出版日期：2018-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3917-3926