木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂大孔活性碳纖維的制備與表征.pdf

1、木質(zhì)素是自然界數(shù)量上僅次于纖維素的天然高分子材料。目前主要作為工業(yè)制漿的副產(chǎn)品，隨廢水排放掉。若不進(jìn)行回收利用不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而且造成了物質(zhì)資源的極大浪費(fèi)。木質(zhì)素的商業(yè)化應(yīng)用是一些科學(xué)家長(zhǎng)久以往的目標(biāo)，隨著人們對(duì)能源危機(jī)認(rèn)識(shí)的不斷提高，這一目標(biāo)變得尤為突出。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可降解為小分子利用，也可以大分子直接利用。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中含有甲氧基、酚羥基、羧基和羧甲基等許多官能團(tuán)和化學(xué)鍵，所以有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，為其進(jìn)行化學(xué)改性、實(shí)現(xiàn)綜合

2、利用提供了可能。
　　 木質(zhì)素因來(lái)源不同的樹(shù)種和不同的獲取方法而不同，所以需要對(duì)所采用的木質(zhì)素進(jìn)行基本性能的測(cè)試與表征。比如，木質(zhì)素顆粒的粒徑分布、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、表面性能和不同濃度下酸堿溶液中的表現(xiàn)。
　　 本文以木質(zhì)素、苯酚、甲醛三者共聚反應(yīng)獲得木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂。通過(guò)熱失重/微商熱失重分析研究了木質(zhì)素含量對(duì)樹(shù)脂的熱學(xué)性能的影響，得出木質(zhì)素在樹(shù)脂體系中起到保護(hù)作用，從而提高樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性能。
　　 以

3、此共聚物為紡絲原料，通過(guò)濕法紡絲，凝固，預(yù)氧化，碳化的步驟制備了一種大孔徑活性碳纖維。為研究不同組分的木質(zhì)素對(duì)活性碳纖維結(jié)構(gòu)與性能的影響，制備并分析比較了木質(zhì)素含量分別為0％，8％，14％，20％的四組活性碳纖維。傅立葉-紅外光譜(FT-IR)及掃描電鏡(SEM)結(jié)果說(shuō)明苯酚，甲醛及木質(zhì)素三者形成了均相的共聚物。結(jié)合熱失重，元素分析及掃描電鏡的結(jié)果，分析討論了碳纖維碳化，活化的機(jī)理，得出木質(zhì)素在碳纖維活化過(guò)程中起到孔洞直徑控制劑的作用，

4、從而使活性碳纖維內(nèi)部孔洞直徑得到合適的大小，直徑分布更小。與常規(guī)活性碳纖維的制備步驟比較，總結(jié)出大孔洞形成的原因。使用平板粘度儀測(cè)試紡絲原料的流變性能，結(jié)合活性碳纖維的外部形態(tài)討論了凝固浴的選擇和原料的成纖性。在研究所制得的大孔活性碳纖維的吸附性能方面，本文分別討論了對(duì)亞甲基藍(lán)小分子和蛋白質(zhì)大分子兩種物質(zhì)的吸附能力。研究表明，大孔活性碳纖維以其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在吸附蛋白質(zhì)大分子方面比吸附小分子物質(zhì)表現(xiàn)出了更令人滿意的吸附性能。