楊木制備活性炭及其活化機理研究.pdf

1、人類正面臨著巨大的能源與環(huán)境壓力，生物質(zhì)能源則是未來最重要的一種可替代能源，尤其是其中的植物資源，它是地球上儲量最大的可再生資源，價格低廉且容易獲得，含有大量富含碳素的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等特殊結構的大分子物質(zhì)。這些生物質(zhì)直接焚燒既污染環(huán)境又浪費資源，如果作為制備活性炭的原料，那就大大優(yōu)化了植物生物質(zhì)的利用。這也是目前的研究熱點。
　　活性炭微孔發(fā)達、比表面積高、吸附能力強，是一種優(yōu)良的吸附材料，廣泛應用于環(huán)境保護、工業(yè)生產(chǎn)、

2、農(nóng)業(yè)、國防化工等領域。隨著科學技術的飛速發(fā)展，市場對活性炭的需求量越來越大。本文采用植物生物質(zhì)中的楊木為原料，KOH作為化學活化劑，在氮氣保護條件下制備活性炭?；罨瘻囟?，活化時間和KOH/楊木質(zhì)量比率是本實驗的主要研究參數(shù)，以此來分析制備楊木活性炭過程的機理。實驗通過熱重分析儀研究楊木的熱解特性，通過比表面孔結構分析儀測試不同工藝條件下制備的活性炭在77K下對N2的吸附等溫線、比表面積、孔容積等。
　　結果表明，在楊木物料熱解完成

3、的550℃之后，和在開始發(fā)生燒失反應的700℃之前，在這個溫度范圍內(nèi)可以活化制備楊木活性炭。不同活化溫度，活化時間和不同KOH活化劑質(zhì)量比率制備的活性炭的N2吸附等溫線屬于Ⅰ型吸附等溫線?；罨瘻囟?，活化時間和KOH活化劑比率的增加都促進了微孔的形成。KOH化學活化楊木制備活性炭所得的最大比表面積和D-R微孔容積分別為1551.68m2/g，0.5186cm3/g。同時也確定了在熱解溫度700℃下，活化時間為30min，KOH活化劑質(zhì)量比