| 【部分正文预览】 | 活性炭优良的比表面积和发达的孔结构使其具有良好的催化性能和吸附性能， 已成功应用于催化及水和气体的净化领域〔1-4〕。但高昂的价格限制了其更大范围的应用， 传统原材料价格的不断攀升是造 成其成本居高不下的主要原因之一。理论上，作为活性炭前驱体的材料应具备高碳低灰分的特征〔5〕，农林副产物通常具备这一特征且来源广泛、价格低廉。玉米是我国三大农作物之一，2010 年的种植面积达3 000 万公顷，仅次于美国，预计玉米产量将达到1.68亿t〔6〕。按100 kg 玉米产生18 kg 玉米穗轴估算〔7〕，仅2010 年就将产生3.024×107 t 的玉米穗轴。玉米穗轴的传统处置方法主要是焚烧，这不仅造成严重的环境污染，也是对资源的巨大浪费。据文献〔8〕报道，玉米穗轴的碳含量和灰分可确保其作为活性炭的前躯体。微波加热具有热效率高、可以实现内部选择性加热、可控性好、设备体积小等优点〔9-10〕，可以克服传统加热方法加热时间长、能耗大、加热不均匀的缺点〔9，11〕。研究还发现〔9,12〕，微波加热是去除活性炭表面含氧官能团的有效途径，并可在短时间内改善活性炭的结构和化学性质。近年来利用微波加热制取活性炭受到国内外学者的广泛关注〔3，11-12〕。活性炭制备过程中需平衡活性炭的性能与产率间的关系，而制备过程涉及的影响因素很多，因此寻找这种平衡是一个复杂的过程。响应面分析法（Response Surface Methodology，RSM）是一种寻找多因素系统中最佳条件的数学统计方法，目前已成为降低成本、优化加工条件的一种有效方法，广泛地应用于农业、生物、食品、化学等领域〔13-14〕，但在活性炭的制备中使用响应面进行优化的报道很少〔1，4，15-16〕。本研究选择微波辐照功率、辐照时间和浸渍比为自变量，以活性炭的亚甲基蓝（MB）吸附值和产率为响应值，应用中心组合设计（central composite design，CCD）， 考察了自变量与因变量之间的关系，并以此对制备工艺进行优化。 |
