聚酰亞胺基活性炭的制備及應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、活性炭(Activated carbon)孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積高、吸附能力強(qiáng)、易再生，是一種較好的吸附材料，廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、食品與制藥、催化劑載體和電極材料等領(lǐng)域。聚酰亞胺薄膜是一種新型的耐高溫有機(jī)聚合物薄膜，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢膜，一般的處理方法是焚燒和掩埋，造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。本文首次提出以聚酰亞胺薄膜為原料制備高比表面積活性炭，既減少了環(huán)境污染又實(shí)現(xiàn)了資源的回收利用，對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)意義深遠(yuǎn)。
　　本文以廢棄的

2、聚酰亞胺薄膜為原料，采用水蒸汽和二氧化碳物理活化法制備高比表面積活性炭，探討了活化劑的種類，水碳比，活化溫度及時(shí)間、CO2流量等因素對(duì)活性炭收率和吸附性能的影響，確定了制備高比表面活性炭的優(yōu)化工藝條件及技術(shù)路線，制備出具有高比表面積的聚酰亞胺基活性炭，并通過表征探討所制備活性炭的孔結(jié)構(gòu)特性。本文還采用動(dòng)態(tài)吸附法初步地探討了所制備高比表面活性炭對(duì)含乙醚廢氣的吸附性能。研究結(jié)果表明:
　　(1)以廢棄的聚酰亞胺薄膜為原料，采用水蒸汽和

3、二氧化碳活化法能夠制備出高比表面積活性炭。水蒸汽和CO2活化均能形成大量的微孔，但CO2活化形成的中孔數(shù)量較多;通過優(yōu)化工藝的考察確定了最佳工藝路線:850℃～900℃水蒸汽活化，900℃先用水蒸氣和CO2共同活化10 min，再用CO2活化350min，最佳工藝路線制備的活性炭具有更好的吸附性能、更高的比表面積和更發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)，碘值、苯值和亞甲基藍(lán)值分別高達(dá)1661 mg·g-1、537 mg·g-1和378 mg·g-1，比表面積高

4、達(dá)1826 m2·g-1，孔容積、微孔容積和中孔容積分別為0.987 cm3·g-1、0.677 cm3·g-1和0.310 cm3·g-1。
　　(2)實(shí)驗(yàn)室制備的活性炭對(duì)乙醚氣體具有較好的吸附性能，活性炭的比表面積和孔結(jié)構(gòu)決定了其對(duì)乙醚的吸附能力，比表面積越大活性炭對(duì)乙醚的吸附能力越強(qiáng);氣體中乙醚的濃度越大，活性炭對(duì)乙醚的穿透和飽和吸附量越大，但穿透和飽和時(shí)間相應(yīng)縮短;升溫脫附再生對(duì)活性炭吸附乙醚是可行的，并且隨著脫附溫度的升