生物質(zhì)真空裂解制備磁性活性炭

江洋洋，丘克強(qiáng)

（中南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083）

生物質(zhì)真空裂解制備磁性活性炭

江洋洋，丘克強(qiáng)

（中南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083）

以生物質(zhì)杉木屑為原料、四氧化三鐵為磁性添加劑、十六烷基三甲基氯化銨和聚氧乙烯月桂醚為復(fù)配表面活性劑，采用真空裂解技術(shù)，制備了杉木屑基磁性活性炭。考察了體系壓力、活化溫度、磁性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)和活化時(shí)間對(duì)磁性活性炭的碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和磁性能的影響。單一因素變量試驗(yàn)結(jié)果表明：磁性活性炭對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附值隨著各體系壓力、活化溫度和活化時(shí)間的增加而呈現(xiàn)出先增大后減小的變化規(guī)律性，而隨著磁性劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低。綜合考慮各因素，確定其最優(yōu)制備條件為體系壓力10 kPa、活化溫度450 ℃、磁性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和保溫時(shí)間60 min，此條件下制備的磁性活性炭對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附值分別為935 mg·g-1和315 mg·g-1，磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度為8.24 emu·g-1，滿足中等強(qiáng)度磁場(chǎng)磁選回收活性炭的要求。

杉木屑；磁性活性炭；真空裂解；飽和磁化強(qiáng)度

0 引言

我國(guó)是活性炭消耗量最大的國(guó)家，目前其需求量達(dá)60萬(wàn)t/a，且在增長(zhǎng)。但使用后的活性炭很難回收，處理不當(dāng)會(huì)污染環(huán)境。目前主要利用過(guò)濾法回收活性炭，但該法不適用于小顆粒活性炭的回收，且易造成塞網(wǎng)堵塞問題。向活性炭?jī)?nèi)部引入磁性劑[1]，即給活性炭賦磁制備磁性活性炭，再利用磁分離技術(shù)可很好地回收活性炭，且該分離技術(shù)具操作簡(jiǎn)單、處理量大和速度快等優(yōu)點(diǎn)。磁性活性炭具有磁性、吸附性和可回收性，因此在很多領(lǐng)域均有應(yīng)用，例如用于回收尾礦黃金[2]；用于處理廢水中的有機(jī)物[3]和重金屬離子[4]；用于醫(yī)學(xué)上治療腫瘤[5]和光催化材料行業(yè)[6]等。因此，制備可回收的磁性活性炭不僅是吸附劑行業(yè)，也是采礦、污水處理、醫(yī)療及材料等領(lǐng)域普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

目前國(guó)內(nèi)外主要是以現(xiàn)成活性炭為原料，通過(guò)黏結(jié)、混合、吸附或共沉淀將磁性添加劑與活性炭結(jié)合制備磁性活性炭[7-9]。相應(yīng)地，其制備方法可分為黏結(jié)法、共沉淀法[10]、水熱法[11]和高溫煅燒法[12]等。但黏結(jié)法和水熱法容易造成磁性活性炭孔徑堵塞，吸附性較差；而共沉淀法和高溫活化法存在能源消耗大的問題。相較而言，低溫下制備具有高吸附性能磁性活性炭的方法還很少。真空條件能降低反應(yīng)活化能，且有利于制備高性能的活性炭[13]，但目前采用真空裂解技術(shù)制備磁性活性炭的研究還較少。另外，磁性活性炭原料一般為現(xiàn)成的活性炭[14]或煤[15]，成本較高。近年來(lái)，越來(lái)越多的科研工作者直接以廢棄生物質(zhì)[16-17]為原料制備磁性活性炭，該方法不僅可以解決廢棄物污染環(huán)境[18]的問題，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源化利用；還可以讓磁性劑參與生物質(zhì)裂解制備活性炭的整個(gè)過(guò)程，有利于磁性劑進(jìn)入活性炭?jī)?nèi)部，不易脫落；另外，還簡(jiǎn)化了工藝流程[19]。本研究擬直接以廢棄的生物質(zhì)——杉木屑為原料、四氧化三鐵為磁性添加劑、十六烷基三甲基氯化銨和聚氧乙烯月桂醚為復(fù)配表面活性劑，采用真空裂解技術(shù)，以一步法制備杉木屑基磁性活性炭。并系統(tǒng)考察體系壓力、活化溫度、磁性劑添加量之比和活化時(shí)間對(duì)磁性活性炭的碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和磁性能的影響，以便為工業(yè)化生產(chǎn)生物質(zhì)磁性活性炭提供依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料、試劑和儀器

1）材料與試劑。杉木屑，來(lái)自江西省某木材加工廠。氯化鋅、濃硫酸、濃鹽酸、氯化鐵、碘、碘化鉀、十六烷基三甲基氯化銨、碘、碘化鉀、硫代硫酸鈉、重鉻酸鉀、硫酸銅，均為分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠?？扇苄缘矸郏ǚ治黾儯?、聚氧乙烯月桂醚（優(yōu)級(jí)純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；亞甲基藍(lán)（純度為98.5%），天津市化學(xué)試劑研究所。

2）主要儀器。722可見—分光光度計(jì)，上海泰宇恒平科學(xué)儀器有限公司；HY-2調(diào)速多用振蕩器，國(guó)華電器有限公司；WTS型溫控裝置，東南大學(xué)自動(dòng)化儀表研究所；DWJ-3L低溫冷阱，北京松源華興科技發(fā)展有限公司；TW-1A型旋片式真空泵，溫嶺市挺威真空設(shè)備有限公司；FW177型中草藥粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；DP-A型精密數(shù)字壓力計(jì)，南京桑力電子設(shè)備廠；20目和200目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩，遼寧市金屬制品廠；101-0AB電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；加熱電阻爐及不銹鋼反應(yīng)器，自制。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

圖1所示為真空條件制備磁性活性炭流程圖。

圖1 真空條件制備磁性活性炭流程圖Fig.1 Flow chart of the preparation of magnetic activated carbon under vacuum condition

具體操作如下：取干燥的杉木屑，用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)20目標(biāo)準(zhǔn)選擇篩。另稱取20 g氯化鋅，用50 g水溶解，并滴加3 mL濃鹽酸，防止氯化鋅水解。稱取10 g備用的杉木屑加入氯化鋅溶液中，攪拌使杉木屑完全浸沒在氯化鋅溶液中，并浸漬24 h。分別稱取相同質(zhì)量的Fe3O4、十六烷基三甲基氯化銨和聚氧乙烯月桂醚，將三者加水?dāng)嚢?，混合均勻，并?0 ℃條件下水浴1 h，得到備用的磁化劑。將被氯化鋅浸漬后的杉木屑和備用的磁化劑混合均勻后，于105 ℃條件下烘干。

稱取上述10 g預(yù)處理后的原料，并置于自制的反應(yīng)器中，連接反應(yīng)裝置，確保裝置的密封性能良好后，打開真空泵并調(diào)至一定壓力。設(shè)置所需的初始溫度、升溫速率、最終溫度、反應(yīng)時(shí)間和保溫溫度，然后運(yùn)行反應(yīng)裝置。反應(yīng)完畢，待裝置里面溫度降低到200 ℃以下后，關(guān)閉真空泵、冷肼和壓力計(jì)。待冷卻至室溫后，取出反應(yīng)器中的磁性活性炭，將其在沸水中煮沸一段時(shí)間，然后用蒸餾水清洗數(shù)次，至溶液pH值呈中性后烘干。研磨磁性活性炭，粉碎后過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩，再烘干，即可得磁性活性炭。

1.3 分析方法

1）按照GB/T 12496.10—1999 《木質(zhì)活性炭檢驗(yàn)方法 亞甲基藍(lán)吸附值的測(cè)定》要求測(cè)定磁性活性炭的亞甲基藍(lán)吸附值。

2）按照GB/T 12496.8—1999《木質(zhì)活性炭試驗(yàn)方法 碘吸附值的測(cè)定》要求測(cè)定磁性活性炭的碘吸附值。

3）采用美國(guó)Quantum Design公司多功能物性測(cè)量系統(tǒng)（physical property measurement system ，PPMS）測(cè)定磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度。

4）采用美國(guó)FEI公司的QUANTA 200環(huán)境掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）分析磁性活性炭的表面形貌。

5）采用德國(guó)產(chǎn)的Bruer Axs D8 Advance型 X射線全自動(dòng)衍射儀（X-ray diffraction，XRD）分析磁性活性炭的物相。

2 結(jié)果與討論

2.1 磁性活性炭的表征

2.1.1 磁性活性炭的掃描電鏡圖

圖2 a～b為無(wú)磁性添加劑活性炭的SEM圖，c～d為磁性活性炭的背散射電子成像（back scattered electron imaging，BSE）圖。

圖2 活性炭的SEM圖及磁性活性炭的BSE圖Fig. 2 SEM images of activated carbon and SEM and BSE of magnetic activated carbon

圖2中，無(wú)磁性添加劑的活性炭和磁性活性炭制備條件如下：活化溫度為450 ℃，體系壓力為10 kPa，反應(yīng)時(shí)間為60 min，其中磁性活性炭的磁性劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。

由圖2a～b可以看出，真空下無(wú)磁性添加劑的活性炭的表面光滑，無(wú)凸起物附著在表面和孔徑內(nèi)。而由圖c～d可以得知，添加了磁性劑的磁性活性炭的表面和內(nèi)部導(dǎo)管內(nèi)部粗糙不平，呈凹凸?fàn)睿讖絻?nèi)塞有豐富的附著物。且附著物為白色，在背散射成像中，原子序數(shù)越大，背散射電子越多，反映在圖片上其顏色越亮；結(jié)合下面磁性活性炭的XRD圖可知，附著物主要為磁性添加劑Fe3O4。另外，圖中Fe3O4幾乎全部附著在活性炭?jī)?nèi)部導(dǎo)管內(nèi)，無(wú)散落在活性炭外的磁性顆粒。

2.1.2 磁性活性炭的物相分析

綜合考慮所得磁性活性炭的吸附性能與磁性能，確定最優(yōu)制備條件如下：反應(yīng)溫度為450 ℃，體系壓力為10 kPa，反應(yīng)時(shí)間為60 min。圖3所示為最優(yōu)條件下制備的無(wú)磁性添加劑的活性炭與磁性活性炭的XRD圖。

圖3 最優(yōu)條件下活性炭及磁性活性炭的XRD圖Fig. 3 XRD images of activated carbon and magnetic activated carbon under the optimal condition

圖3a為活性炭的XRD圖，觀察該圖可知其呈平緩不尖銳的大鼓包狀，無(wú)明顯衍射峰，說(shuō)明活性炭為無(wú)定型結(jié)構(gòu)。圖3b為磁性活性炭的XRD圖，在2θ=30.3°, 35.6°, 37.3°, 43.3°, 53.8°, 57.3°和62.9°等處出現(xiàn)了強(qiáng)衍射峰，分別是Fe3O4的220,311, 222, 400, 422, 511和440等晶面的衍射峰，與四氧化三鐵的標(biāo)準(zhǔn)卡片（PDF65-3107）一致。物相分析結(jié)果說(shuō)明，在上述條件下制備的磁性活性炭中磁體為Fe3O4，加入的磁性劑四氧化三鐵在杉木屑真空裂解過(guò)程中未被氧化，也沒有與原料發(fā)生反應(yīng)。其中最強(qiáng)的衍射峰為（311），此時(shí)θ=17.8°，根據(jù)德拜謝樂（Debye Scherrer）公式近似計(jì)算可知，磁性活性炭中四氧化三鐵顆粒的平均晶粒大小為24.3 nm，結(jié)晶度較高。另外，該XRD圖中還出現(xiàn)了少量雜峰，其中2θ=31.8°為ZnO的特征衍射峰，這可能是因?yàn)闃悠分刑砑拥穆然\在高溫下發(fā)生反應(yīng)，生成了不溶于水的氧化鋅。

2.2 活化溫度對(duì)磁性活性炭性能的影響

控制升溫速率為10 ℃/min，活化時(shí)間為60 min，體系壓力為10 kPa，磁性劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%不變，改變活化溫度，在真空下高溫活化、裂解杉木屑制備磁性活性炭，所得磁性活性炭的碘吸附性能和亞甲基藍(lán)吸附值如圖4所示。

圖4 活化溫度對(duì)磁性活性炭吸附性能的影響Fig. 4 Effect of activation temperature on adsorption properties of magnetic activated carbon

根據(jù)圖4a所示的碘吸附曲線可以得知，隨著活化溫度的不斷升高，碘吸附值呈現(xiàn)出先增大后減少的變化趨勢(shì)，且在450 ℃時(shí)制備的磁性活性炭對(duì)碘的吸附值最大，為935 mg·g-1。由圖4b所示亞甲基藍(lán)吸附曲線可以得知，隨著活化溫度升高，亞甲基藍(lán)的吸附值曲線也是先升高后逐漸下降。在活化溫度為450 ℃時(shí)，制備的磁性活性炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附值最大，為315 mg·g-1。這是因?yàn)?，反?yīng)開始階段，隨著活化溫度的升高，杉木屑中浸漬的ZnCl2的活化程度加深，因而加強(qiáng)了原料的脫水作用，高溫下裂解灰分順著內(nèi)部孔徑和導(dǎo)管被真空泵迅速抽離，有利于形成大量的孔結(jié)構(gòu)，磁性活性炭的吸附性增強(qiáng)。達(dá)450 ℃以后，繼續(xù)升高活化溫度，一方面，活化程度加深，炭結(jié)構(gòu)被裂解，嚴(yán)重破壞了孔結(jié)構(gòu)，孔徑數(shù)量減少；另一方面，磁性活性炭在較高溫度下會(huì)收縮，比表面積和孔徑體積減小[20]，這兩個(gè)原因均會(huì)導(dǎo)致碘和亞甲基藍(lán)吸附值減小。

表1所示為不同的活化溫度下制備的磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度。

表1 活化溫度對(duì)磁性活性炭磁性能的影響Table 1 Effect of activation temperature on magnetic properties of magnetic activated carbon

分析表1中的數(shù)據(jù)可以得知，隨著活化溫度的升高，飽和磁化強(qiáng)度呈現(xiàn)出先升高再下降的變化趨勢(shì)。當(dāng)溫度在400～600 ℃范圍時(shí)，所制備的磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度在3.47～8.24 emu·g-1范圍內(nèi)，且在活化溫度為450 ℃時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度達(dá)最大值，為8.24 emu·g-1，滿足中等強(qiáng)度磁場(chǎng)磁選回收活性炭的要求。這可能是因?yàn)椋涸诘蜏貢r(shí)，杉木屑的灰分未裂解完全，一定質(zhì)量的磁性活性炭?jī)?nèi)含有的磁性劑較少，磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度較?。粶囟冗_(dá)到450 ℃時(shí)，杉木屑中的易揮發(fā)成份被揮發(fā)干凈，此時(shí)飽和磁化強(qiáng)度最大；溫度繼續(xù)升高，F(xiàn)e3O4自身可能發(fā)生相轉(zhuǎn)變，或被C還原成無(wú)磁性的FeO或Fe[21]，導(dǎo)致飽和磁化強(qiáng)度下降。不同溫度下的磁性劑結(jié)構(gòu)與組分還需進(jìn)一步探索。

考慮磁性活性炭的吸附性與磁性，確定最佳活化溫度為450 ℃，而一般在常壓下制備磁性活性炭所需的活化溫度在800 ℃以上[22]，可見，本實(shí)驗(yàn)所提出的方法在真空下制備磁性活性炭，能降低反應(yīng)活化溫度，減少能源消耗。

2.3 不同體系壓力對(duì)磁性活性炭性能的影響

控制升溫速率為10 ℃/min、活化時(shí)間為60 min、活化溫度為450 ℃、磁性劑的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%不變，以杉木屑為原料，改變體系壓力，所得磁性活性炭的碘吸附性能和亞甲基藍(lán)吸附性能如圖5所示。

圖5 體系壓力對(duì)磁性活性炭吸附性能的影響Fig. 5 Effect of system pressure on the adsorption of magnetic activated carbon

由圖5可以得知，隨著體系壓力的增大，磁性活性炭對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附值先增大后減小。在10 kPa時(shí)，磁性活性炭對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附值均最大，分別為935 mg·g-1和315 mg·g-1。其后，體系壓力越大，碘和亞甲基藍(lán)的吸附值越小。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的可能原因是：一方面，壓力越大，真空度越小，裝置內(nèi)的氧氣含量越多，杉木屑越容易被氧化，磁性活性炭?jī)?nèi)部的孔結(jié)構(gòu)被破壞得越嚴(yán)重[23]；另一方面，杉木屑裂解后的含碳物質(zhì)被抽離炭結(jié)構(gòu)的速度小，造成部分孔徑被堵塞[24]。因此，磁性活性炭的孔徑體積減小，磁性活性炭對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附值也減少。但是當(dāng)體系壓力過(guò)小時(shí)，ZnCl2的揮發(fā)速度加快，活化效果變差，磁性活性炭比表面積與孔徑體積變??；另外，裂解成份揮發(fā)過(guò)快，反而會(huì)破壞孔結(jié)構(gòu)[13]，從而導(dǎo)致磁性活性炭的碘和亞甲基藍(lán)吸附值下降。

表2為不同體系壓力下制備的磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度。

表2 體系壓力對(duì)磁性活性炭磁性能的影響Table 2 Effect of system pressure on magnetic properties of magnetic activated carbon

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可知，體系壓力越大，其飽和磁化強(qiáng)度越小。可見，體系壓力越小，越有利于制備磁性能好的磁性活性炭。當(dāng)體系壓力為10 kPa時(shí)，飽和磁化強(qiáng)度值最大，為8.24 emu·g-1。

2.4 磁性劑添加量對(duì)磁性活性炭性能的影響

控制升溫速率為10 ℃/min，保溫時(shí)間為60 min，體系壓力為10 kPa，裂解溫度為450 ℃不變，在真空下高溫活化、裂解杉木屑制備磁性活性炭，所得磁性活性炭的磁性能、碘吸附性能和亞甲基藍(lán)吸附性能如圖6所示。由圖6可知，隨著磁性劑添加量的增多，所得磁性活性炭的碘和亞甲基藍(lán)吸附值都減小。原因是：一方面，隨著磁性劑添加量的增加，一定質(zhì)量的磁性活性炭?jī)?nèi)的活性炭含量減少，對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附量減少；另一方面，在活化過(guò)程中，附著在生物質(zhì)表面的磁性劑有部分進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，堵塞孔徑，造成孔徑體積下降。

圖6 磁性劑添加量對(duì)磁性活性炭吸附性能的影響Fig. 6 Effect of magnetic additives on the adsorption properties of magnetic activated carbon

表3為添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)磁性劑制備的磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，磁性劑添加量越大，磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度越大。因此，綜合考慮磁性活性炭的碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和飽和磁化強(qiáng)度，確定最佳磁性劑的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。此條件下制備的磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度為8.24 emu·g-1，碘吸附值和亞甲基藍(lán)吸附值分別為935 mg·g-1和315 mg·g-1。

表3 磁性劑添加量對(duì)磁性活性炭磁性能的影響Table 3 Effect of magnetic additives on magnetic properties of magnetic activated carbon

2.4 活化時(shí)間對(duì)磁性活性炭性能的影響

確定升溫速率為10 ℃/min、體系壓力為10 kPa、裂解溫度為450 ℃、磁性劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%不變，以杉木屑為原料，改變裂解時(shí)間，所得磁性活性炭的碘吸附性能和亞甲基藍(lán)吸附性能見圖7。

圖7 活化溫度對(duì)磁性活性炭吸附性能的影響Fig. 7 Effect of activation temperature on the adsorption properties of magnetic activated carbon

由圖7可知，隨著活化時(shí)間的增加，所得磁性活性炭的碘和亞甲基藍(lán)吸附值均先增大后減小。在活化時(shí)間為90 min時(shí)，碘吸附值最大，而亞甲基藍(lán)吸附值在60 min時(shí)最大。一般情況下，亞甲基藍(lán)吸附值與中孔的數(shù)量有關(guān)，而碘吸附值與微孔的數(shù)量有關(guān)[25]。剛開始，隨著活化時(shí)間的增加，中孔和微孔的數(shù)量均增加；一定時(shí)間后，隨著活化時(shí)間的進(jìn)一步增加，杉木屑內(nèi)部深度裂解，微孔數(shù)量增加，部分微孔轉(zhuǎn)變?yōu)橹锌?，中孔轉(zhuǎn)變?yōu)榇罂?，最后中孔和微孔?shù)量均減小。這一現(xiàn)象導(dǎo)致了碘吸附值與亞甲基藍(lán)吸附值的極值出現(xiàn)時(shí)間存在差異。

3 結(jié)論

綜合考慮體系壓力、活化溫度、磁性劑添加量之比和活化時(shí)間對(duì)磁性活性炭的碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和磁性能的影響，最終確定磁性活性炭的最佳制備條件如下：體系壓力為10 kPa、活化溫度為450 ℃、磁性劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，活化時(shí)間為60 min；在該制備條件下，制備的磁性活性炭對(duì)碘和亞甲基藍(lán)的吸附值分別為935 mg·g-1和315 mg·g-1。

經(jīng)SEM與XRD檢測(cè)確定，最佳制備條件下制備的磁性活性炭表面與導(dǎo)管內(nèi)附有豐富的磁性劑Fe3O4。磁性活性炭的飽和磁化強(qiáng)度為8.24 emu·g-1，達(dá)到中等強(qiáng)度的磁場(chǎng)磁選回收活性炭的要求。

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（責(zé)任編輯：廖友媛）

Preparation of Magnetic Activated Carbon by Biomass Pyrolysis Under Vacuum Condition

JIANG Yangyang，QIU Keqiang
（School of Chemistry and Chemical Engineering，Central South University，Changsha 410083，China）

Taking Chinese fir sawdust as raw materials, Fe3O4as the magnetic agent, and hexadecyltrimethylammonium chloride as well as polyoxyethylene lauryl ether as the surfactant, a successful preparation of magnetic activated carbon has been achieved by adopting vacuum pyrolysis technique. An investigation has been made of the effects of the system pressure, activation temperature, magnetic agent mass fraction and activation time on iodine adsorption value, methylene blue adsorption value as well as magnetic properties of magnetic activated carbon. Test results of the single factor variables show that: the adsorption of iodine and methylene blue on the magnetic activated carbon has shown an initial increasing and then decreasing trend with the increase of pressure, activation temperature and activation time, which shows a decreasing tendency with the increase of mass fraction of magnetic additives. All the factors taken into consideration, the optimum preparation conditions are as follows: its system pressure 10 kPa,its activation temperature 450 DEG C, its magnetic agent mass fraction 10% and its holding time 60 min. Under the optimal conditions, the adsorption value of iodine and methylthionine chloride with magnetic activated carbon will be 935 mg·g-1and 315 mg·g-1respectively, while the saturation magnetization of the prepared magnetic activated carbon will be 8.24 emu·g-1，which meets the requirements of recycling activated carbon in medium intensity magnetic fi elds.

fi r sawdust；magnetic activated carbon；vacuum pyrolysis；saturation magnetization

TQ424.1

：A

：1673-9833(2017)03-0075-07

10.3969/j.issn.1673-9833.2017.03.013

2017-04-04

國(guó)家科技支撐計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（2015BAL04B02），中南大學(xué)米塔爾創(chuàng)新科研基金資助項(xiàng)目（MX2016423）

江洋洋（1990-），女，江西九江人，中南大學(xué)碩士生，主要研究方向?yàn)檎婵諢峤猓珽-mail：15200941210@163.com

丘克強(qiáng)（1956-），男，廣東梅縣人，中南大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，主要從事二次資源回收與利用方面的研究，E-mail：qiuwhs@sohu.com