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微波具有快速、高效、資源回收利用率高、不會造成二次污染、成本低等顯著優點。因此微波法制備活性炭成為近年來國內外學者的研究熱點之一。國內外許多研究者嘗試用微波制備活性炭并取得了可喜成績,如Kasai、Takakazu[5]等將有機成型廢料用微波加熱,炭化,活化制得優質活性炭。彭金輝等用蠶豆稈,稻稈,黑型樹皮拷膠廢料,瓜子殼,麥秸,玉米芯,蠶豆殼,甘蔗渣,楊梅樹皮廢料,煙稈,松木屑,椰殼為原料,微波制備活性炭。樊希安等采用微波輻射竹節、椰殼、棉稈,利用磷酸、水蒸氣、氯化鋅為活化劑制得優質活性炭。張利波等采用微波輻射煙稈法制得了性能各異的活性炭。
（1）微波加熱的原理
微波頻率大約在300MHZ～300GHZ,即波長100cm至1mm范圍內的電磁波。微波加熱的原理基于當微波遇到不同材料時,依材料的性質不同會發生反射、吸收、穿透現象,這取決于材料的介電常數、介電損耗系數、比熱、形狀和含水量等。一般來說介質在微波場中加熱有兩種機理,即離子傳導機理和偶極子轉動機理,在實際加熱中,兩種機理的微波能耗散同時存在。傳統加熱是由外部熱源通過熱輻射由表及里的傳導加熱,與之相比,微波加熱具有如下特點:選擇性加熱,加熱速度快,熱效率高,便于控制,易于自動化控制。
（2）微波技術在環保領域的應用
微波技術在環保領域的幾種應用:含油污泥微波脫油技術;原油淤泥微波脫油技術;微波碳還原-煙氣脫硫脫硝技術;微波焚燒法處理廢電路板回收貴金屬技術;微波-氯化鋅法制取鋸末活性炭處理含鉻廢水;微波法制取原油泄露處理用高吸油性復合體技術;防電磁波輻射污染用微波吸收劑的制取技術。
（3）微波法制備活性炭的影響因素 在活性炭的制備中,原料不同,成品功效也不同。其中椰殼活性炭是活性炭行業公認的最好的一種活性炭,不論是吸附速度、吸附能力、強度等各項指標以及按照水處理工藝不同可選擇不同材質的活性炭產品。微波法制備活性炭的影響因素有:微波功率、輻照時間、活化劑濃度、浸漬比、pH值等。
（4） 微波功率的影響
取充分浸漬濾干后污泥原料于石英管中,固定微波輻照時間4min,氯化鋅濃度35%,干污泥與氯化鋅比重1:3.0,改變微波功率,。當功率較低時,加熱溫度沒有達到炭化活化的溫度,所以此時吸附性能較差;當功率持續增大,溫度過高時,由于氯化鋅的蒸氣壓高,藥劑損失嚴重,從而實際發揮作用的氯化鋅減少反而導致吸附劑性能下降。
（5） 輻照時間的影響
取充分浸漬濾干后的污泥原料置于石英剝離管中,固定在微波爐腔體中,在微波功率為595W,活化劑氯化鋅的濃度為35%,干污泥與氯化鋅溶液的重量比為1:3.0的條件下,改變輻射時間實驗結果如圖2所示,吸附劑的碘值與亞甲基藍吸附值隨微波時間的變化表現了相似的變化規律,分析其原因,主要是因為活化時間長短與微波活化速率快的影響,輻射時間太短炭化不充分,輻射時間過長會導致部分孔徑燒結。
（6）活化劑濃度的影響 經不同濃度氯化鋅溶液充分浸漬濾干后的污泥原料,放入石英管中,固定在微波腔體中,在微波功率595W,輻照時間4min,干污泥與氯化鋅的中重量比為1:3.0的條件下實驗,研究不同濃度活化劑濃度對所制備含炭吸附劑的吸附性能的影響。一般來講,活化劑濃度越高,脫水縮合作用就越大,最終得到的吸附劑多孔結構也越發達,吸附性能就越好。另一方面,氯化鋅是強吸附物質,若濃度太高,則加強了物料的吸附能力,從而使活化溫度升高,使碳成分含量下降,灰分含量增加,此外氯化鋅晶體將堵塞部分大孔,在洗滌過程中得不到充分去除,從而使吸附劑的比表面積和吸附能力下降。
（7）浸漬比的影響 將不同重量的40%的氯化鋅溶液充分浸漬濾干后的污泥原料放入石英管中,固定在微波腔體中,在595W微波功率下輻照4min。干污泥與氯化鋅溶液的重量比越大,活化劑溶液可使顆粒污泥得到充分的浸潤,氯化鋅在熱解過程中的作用得到充分發揮,所得到的吸附劑性能越好。但過多的氯化鋅溶液浸漬會使熱解原料中水分的含量過高,需較長升溫時間以及造成氯化鋅的浪費。
（8）其他影響因素 在微波制備活性炭的實驗中影響因素還有浸泡時間,一般來說浸泡時間越久,其浸漬的程度就越充分,但時間超過一定程度,吸附效果反而下降。這是因為浸漬時間和氯化鋅濃度直接影響氯化鋅在污泥上的吸著量,從而影響了產品的性能和得率的高低。開始用氯化鋅溶液浸漬時,原料含水率很低,使得氯化鋅溶液得以迅速把原料潤脹,并在開始的一段時間里,隨著浸漬時間的延長,原料中氯化鋅吸著量迅速增加,但當吸著量達到一定程度后,隨著浸漬時間的延長,原料吸附氯化鋅的速度變慢。在干污泥制備活性炭中此因素影響不大,但在植物性原料制備活性炭中浸漬時間的影響效果就比較顯著。此外活化劑不同,其功效也相應不同,張利波等采用微波輻射煙稈制得了性能各異的活性炭,所用活化劑有水蒸汽、磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀、硫酸等。
微波設備活性炭為活性炭的制備開辟了一條新的途徑,微波法具有加熱快、熱效率高、便于控制、設備體積小、污染小等優點,此外制備出來的活性炭吸附性能優良。但也有不足之處,微波泄露會對人體和周圍環境造成危害,應合理設計微波反應腔并考慮適當使用微波吸收材料。微波相關的基礎理論研究還相對缺乏,如微波對化學反應的影響機理、物質在微波場中的升溫特性、微波場中的溫度分布等,只有解決了這些問題,微波技術才可能得到大規模工業化應用。