熱解活化法制備椰殼活性炭的方法和機理研究.pdf

1、活性炭因其具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)、大比表面積和強吸附能力，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個行業(yè)。隨著社會發(fā)展的與日俱增，活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，具有高吸附、多功能、強度大等綜合優(yōu)勢的活性炭應(yīng)運而生?；钚蕴康耐ǔＶ苽浞椒ù嬖诨瘜W試劑用量大，三廢污染高，能耗高，得率低，生產(chǎn)成本高，工藝復(fù)雜等問題，開發(fā)生產(chǎn)工藝簡便，清潔節(jié)能的快速制備方法顯得尤為重要。
　　以椰子殼為原料，創(chuàng)新采用熱解活化法，在不添加任何化學試劑或活化氣體的條件下，制備出吸附性能

2、優(yōu)良的活性炭。本文全面考察了活化溫度、活化時間、升溫速率、原料反應(yīng)量以及原料顆粒度對活性炭的得率、吸附性能、比表面積、孔結(jié)構(gòu)特征的影響；并探討了熱解活化制備活性炭的機理。為活性炭新的制備工藝提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
　　研究了以椰殼為原料，采用不添加任何活化劑的熱解活化法，在活化溫度為900℃，保溫時間4 h，升溫速率為10℃/min的情況下，制得比表面積為994 m2/g的微孔發(fā)達的椰殼活性炭，其碘吸附值達到1295 mg/g，

3、亞甲基藍吸附值為135 mg/g，該活性炭的得率為18.24％。N2吸附結(jié)果表明活性炭的孔徑集中分布于2 nm附近，總孔容積為0.5039 cm3/g，其中微孔容積為0.4303 cm3/g，微孔率達85.39%。對該活性炭進行CO2動態(tài)吸附實驗結(jié)果表明，CO2飽和吸附容量為56.61 mL/g，優(yōu)于市售椰殼活性炭。
　　研究了影響產(chǎn)品性能的熱解活化因素：活化溫度、活化時間、升溫速率、原料反應(yīng)量以及原料顆粒度。實驗表明：隨著活化溫

4、度升高，活化時間延長，活性炭的得率下降，亞甲基藍和碘吸附值增加，但是，活化溫度過高，活化時間過長，導致孔壁坍塌、孔隙合并，使得吸附性能下降；在實驗條件下，升溫速率提高，活性炭的吸附性能增加；增加原料反應(yīng)量和增加原料顆粒度，活性炭的吸附性能均有不同程度的下降。
　　在不添加任何活化氣體或化學試劑的情況下，熱解活化制備吸附性能好的椰殼活性炭的機理可能是由于，熱解活化過程中，原料分解釋放出H2O、CO2、CO等，氣體釋放過程會形成一部分