氯气泄漏应立即对其进行应急处置, 同时日常也要加强对含氯尾气的及时回收和净化处理。 目前普遍采用具有发达多孔结构与丰富比表面积的活性炭吸附有害气体, 但是目前活性炭的生产普遍需要消耗木材、 竹子等自然资源, 导致成本高且不利于可持续发展。 因此采用生物质废弃材料制备活性炭, 同时利用冶金固体废弃物对活性炭进行改性处理, 以进一步降低生产、 环境成本与提高吸附性能, 已经成为活性炭生产领域研究的热点。 研究以特殊钢渣与废弃核桃壳为研究对象制备钢渣基生物质活性炭。 采用氯气专用P-C-T吸附装置测试吸收氯气的性能, 电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、 X射线荧光光谱仪（XRF）、 激光粒度仪（LPSA）、 场发射扫描电子显微镜（SEM）分别测试其浸出重金属浓度、 化学成分、 粒径分布、 微观形貌, 从微观层面阐述特殊钢渣-废弃核桃壳制备钢渣基生物质活性炭机理。 结果表明特殊钢渣超微粉溶液中含有Cd、 Cu、 Pb、 Zn、 Ni、 Cr、 As等重金属, 其中Pb、 Ni、 Cr的浸出毒性含量高于《浸出毒性鉴别标准》（GB 5085.3—2007）中相关重金属的浸出毒性限值。 磷酸具有破坏结构特性、 无水乙醇具有促进分散特性, 有利于消除微粉颗粒间的引力, 提高废弃核桃壳超微粉与特殊钢渣超微粉的分散性。 特殊钢渣超微粉所含具有磁性的Fe2O3与具有催化性的CuO、 MnO形成协同作用, 有利于氯气在钢渣基生物质活性炭表面形成富集, 提高对氯气吸附能力。 钢渣基生物质活性炭对氯气的吸附能力随着吸附环境温度上升呈现先小幅降低后大幅降低的趋势, 过高的吸附环境温度会增强氯气分子的活跃性, 造成被钢渣基生物质活性炭吸附的氯气出现解析现象。 钢渣基生物质活性炭在活化处理与焙烧过程中废弃核桃壳超微粉形成的活性炭不仅包裹特殊钢渣超微粉, 而且将特殊钢渣超微粉所含重金属稳定固化于活性炭中。

以核桃壳粉、八水氧氯化锆(ZrOCl2·8 H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)等为原料, 采用溶胶-沉淀法制备了硅酸锆包裹炭黑(C@ZrSiO4)黑色色料。通过TG-DSC、FT-IR、XRD、SEM、TEM等对试样的热效应、化学结构、物相组成和微观结构进行了表征, 研究了不同热处理温度、核桃壳粉/硅酸锆质量比(理论合成, 下同)等对色料组成和色度的影响规律。结果表明, 当热处理温度为1 100 ℃、核桃壳粉/硅酸锆质量比为1∶3时, 合成的C@ZrSiO4色料发色性能最佳, L*=31.3、a*=+1.4和b*=+1.3; 在透明釉中外加5%(质量分数)C@ZrSiO4色料, 经1 200 ℃烧成所制备的黑釉具有较好的呈色效果, 其色度值L*=41.2、a*=+1.2和b*=+1.7。

利用木材、 竹子、 等其他生物资源制备具有发达多孔结构与丰富比表面积的活性炭, 存在生产成本较高、 不利于生态环境的可持续发展、 使用寿命短和失效后容易造成室内环境二次污染的问题。 冶金固体废弃物与生物质废弃物是工业生产与农业生产主要的副产品, 因利用难度大、 附加值低且成本高, 导致大量堆放和填埋, 不仅造成生态环境的污染, 而且极大的浪费潜在资源。 面对上述问题, 利用冶金固体废弃物与生物质废弃物开发一种价格低廉且性能优越的生态活性炭, 既是冶金固体废弃物与生物质废弃物的高附加值利用与资源可持续发展的重要途径之一, 也是大幅降低改性活性炭生产成本与提高经济效益的重要途径之一。 以核桃壳与电炉渣为研究对象, 利用电炉渣中含有的金属氧化物对生物质废弃物进行改性处理制备用于甲醛降解的生态活性炭, 依据《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》（GB18580—2017）对生态活性炭性能进行测试。 利用X-射线光电子能谱（XPS）对元素含量进行测试与分析, X-射线荧光光谱仪（XRF）对化学成分进行测试与分析, 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对结构组成进行测试与分析, X-射线衍射仪（XRD）对矿物组成进行测试与分析, 扫描电子显微镜（SEM）对微观结构进行测试与分析, 激光粒度仪（LPSA）对粒度分布进行测试与分析和比表面积及孔径测定仪（BET）对孔结构进行测试与分析, 以揭示核桃壳与电炉渣制备生态活性炭的机理, 以及生态活性炭对甲醛的降解机理。 结果表明: 核桃壳超微粉与电炉渣超微粉进行复合制备具有良好降解甲醛性能的生态活性炭, 不仅实现了冶金固体废弃物与生物质废弃物的高附加值的利用, 而且提出了“以废治危”的新室内空气甲醛治理理念。 电炉渣超微粉较好的被包裹于生态活性炭层状结构中, 提高生态活性炭的粉化率, 形成粒径较小的颗粒, 有利于提高生态活性炭与甲醛的降解作用面积。 电炉渣超微粉中含有Fe元素、 Mn元素与Ti元素, Fe元素具有磁性促使大量甲醛在生物质活性炭孔结构表面形成富集, Mn元素与Ti元素对已经富集的甲醛进行催化降解, 实现吸附降解与催化降解的协同作用。

以核桃壳粉末颗粒为原料, 研究并制备了一种用于选择性激光烧结技术的可持续性、低成本核桃壳/Co-PES复合粉体(WSPC), 采用选择性激光烧结技术制备WSPC复合粉体激光成型件, 利用扫描电镜(SEM)表征粉体颗粒形貌、成型件断面形貌以及颗粒间结合状况。探讨了核桃壳粉末颗粒与Co-PES粉末颗粒尺度配置对WSPC复合粉体激光成型件密度、力学性能以及表面质量的影响。结果表明, 当Co-PES粉末颗粒一定时, WSPC复合粉体激光成型件的表面质量会随着核桃壳粉末颗粒的增大而降低, 但密度与力学性能会随着核桃壳粉末颗粒的增大而增加。