化學活化鋸屑制備微孔及中孔活性炭.pdf

1、以制材剩余物楊木鋸屑等為原料，采用KOH和H3PO4為活化劑，化學活化分別制備微孔和中孔活性炭吸附材料。文中系統(tǒng)研究了原料性質(zhì)對活性炭比表面積和得率的影響;考察浸漬比、活化溫度和活化時間等不同的工藝條件對活性炭的比表面積、孔結(jié)構(gòu)和吸附性能的影響;對相應(yīng)活化機理進行了初步研究。研究的主要內(nèi)容有:
　　1.對原料組成進行分析，考查研究木質(zhì)原料的組成成分對活性炭比表面積及吸附性能的具體影響關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以浸提落葉松為原料制得活性炭的得率

2、最高，為22.82％;以落葉松為原料制得活性炭灰分最高，為10.7％。KOH與原料浸漬比為4∶1，700℃活化1h時，木質(zhì)素含量是活性炭比表面積大小的主要影響因素。木質(zhì)素含量越高，得率越大，但所制得的活性炭比表面積越小，且碘值相應(yīng)減小。
　　2.采用KOH化學活化法制備微孔活性炭。研究發(fā)現(xiàn)KOH和鋸屑最優(yōu)活化條件是:浸漬比為1∶1，活化時間為60min，活化溫度為700℃。北方楊木鋸屑制各的活性炭比表面積可達到1748.82m2/

3、g，碘值達到1147.88mg/g，得率最高可達13.08％。樣品的平均孔容為0.562cm3/g，孔容最大值對應(yīng)的孔寬為4.17(A)，平均孔徑23.43(A)，微孔率達70％。
　　3.采用H3PO4活化制備中孔活性炭。研究發(fā)現(xiàn)磷酸活化最佳活化條件是:浸漬比1∶2左右，活化溫度400～500℃，活化時間60～90 min。以楊木鋸屑為原料制得的中孔活性炭比表面積可達1609.43 m2/g，亞甲基藍吸附值192.45mg/g，

4、焦糖脫色率可達118％，VB12吸附值可達73.46mg/g。樣品BJH脫附孔容為1.72cm3/g，平均孔徑為38.69(A)，SF最高孔徑為28.05(A)，中孔率達60％。
　　4.以楊木鋸屑為原料的酸堿活化機理分析。KOH活化反應(yīng)在相對較高的溫度下進行，一般高于700℃?；罨闹饕a(chǎn)物是K2CO3，當浸漬比增大時，產(chǎn)物中的KOH含量明顯升高。磷酸活化反應(yīng)在較低分溫度下就已經(jīng)產(chǎn)生，450℃之前磷酸與纖維素不斷產(chǎn)生酯類化合物。