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1. 研究目的与意义

随着我国化工产业日益发达，废水废气污染也日益严重，活性炭需求量每年递增，但是制备活性炭的主要原材料煤炭、树木等资源紧缺，玉米芯作为北方大量种植的农作物副产品，每年产量可达3000万吨，具有质地疏松、资源丰富、含碳量高、硫含量以及灰分较低等特点，因此可以用于制备高比表面积活性炭材料，解决因生产活性炭带来的资源紧缺的问题。

2. 国内外研究现状分析

国外活性炭的产地主要为美国、日本及西欧等国家，世界上有70%多的活性炭生产厂家采用的是气体活化法，但这种方法所制得的活性炭收率不高，在国外广泛应用的生产方法还有化学活化法，在上世纪80年代，美国的阿莫卡公司运用koh作为活化剂，制得了比表面积>2500m2/g的活性炭，而日本的大阪煤气公司，也运用沥青为原料采用化学活法制得了高于4000m2/g的活性炭，现在很多国外公司运用这种方法来生产活性炭，并且美国及日本运用koh已经实现了活性炭生产的工业化。

我国的活性炭工业起步较晚，但发展速度是比较快的，其生产总产量已经超过了日本，成为仅次于美国的第二大活性炭主要生产国，并且我国的活性炭企业已经增加到了500多家，活性炭生产总能力达到了5万吨左右，其中，煤质活性炭约占活性生产总量的70%左右。

我国活性炭生产企业中较大的河南大明化工年生产能力为1万吨，新研制出了废炭代替煤粉的生产工艺，实现了能源的二次再利用，像大同昌泰、朝阳森源等较大企业的活性炭年产量才在2千吨及5千吨左右，这是由于我国活性炭工业所采用的生产技术主要为物理活化法，尽管它对环境的污染要小得多，但活性炭的吸附率不是很高，并且需要加高的温度，要先炭化才能活化，因此，其生产的产品性能跟国外相比要低一些。

3. 研究的基本内容与计划

该研究方案主要分为两个部分的内容：1.活性炭制备：根据参考文献，利用磷酸作为活化剂，硼酸作为催化剂，与玉米芯颗粒混合放入烘箱中恒温一段时间，然后将其放入马弗炉在400-500度进行活化，活化完成对样品进行水洗脱灰干燥，最后得到活性炭样品。

2.活性炭脱色：对比制备的玉米芯活性炭、竹炭以及市售普通活性炭三者的脱色性能，改变脱色时的搅拌时间、搅拌速度以及投加量因素作正交实验，测量前后水样的cod、吸光度以及ph，评价三种活性炭的性能。

随后只改变活性炭投加量，利用三种活性炭作一组平行实验，考察玉米芯活性炭与其他两种活性炭的脱色性能差异。

4. 研究创新点

本论文研究新型的活性炭生产材料--玉米芯。

玉米芯产量大，在北方大多被废弃或者用作填料，而玉米芯具有质地疏松、含碳量高、灰分少等特点，具有被制成高比表面积活性炭的潜力，可以变废为宝，解决环境问题。