椰殼基微孔活性炭制備與表征研究.pdf

1、椰殼具有優(yōu)良的天然結(jié)構(gòu),是制備活性炭的好材料.該文研究以椰殼為原材料,制備微孔活性炭的有效方法.首先采用一種無活化劑方法制備微孔活性炭.在椰殼熱解過程中,突然節(jié)流膨脹,依靠氣流沖擊作用改善椰殼組織結(jié)構(gòu)、促進(jìn)活性炭微孔的形成與發(fā)展.實(shí)驗(yàn)表明,選用適宜制備條件可以使活性炭比表面積達(dá)到500m<'2>/g,并且孔徑均一.在椰殼熱解過程中,加入低濃度氧氣氧化,同樣可以促進(jìn)活性炭微孔形成,活性炭比表面積可超過700m<'2>/g,孔徑分布很窄,平

2、均孔徑小于1nm.氧化時(shí)間、氧化溫度和氧氣濃度是影響活性炭性能的三個(gè)主要因素.以越南進(jìn)口椰殼炭化料為原材料,分別采用KOH、水蒸氣和一種復(fù)合型活化劑來制備活性炭.研究表明,以水蒸氣為活化劑時(shí),可以在一兩個(gè)小時(shí)活化時(shí)間內(nèi),使活性炭比表面積達(dá)到1500m2/g,繼續(xù)活化,比表面積則很難有進(jìn)一步提高.采用KOH活化可以得到高比表面積活性炭,活化時(shí)間、活化溫度、堿碳混合比例和堿碳混合方式是影響活性炭性能的主要因素.復(fù)合型活化制備工藝簡(jiǎn)單、無污染

3、,與二氧化碳活化相比,其活化時(shí)間大大縮短.中試規(guī)模研究證實(shí)了這種方法的可行性.選用幾種有代表性活性炭,利用吸附數(shù)據(jù)表征其比表面積和孔徑分布.結(jié)果表明,BET法可以計(jì)算一些較大尺寸微孔活性炭的比表面積;DRK法也可以估算微孔活性炭比表面積,但是仍有較大局限性.提出了一種簡(jiǎn)單、有效的孔徑分布計(jì)算方法.與D.Cazorla-Amoros計(jì)算孔徑分布方法相比,該方法有了較大改進(jìn),主要表現(xiàn)在選取的局部等溫線更為合理、準(zhǔn)確;考慮了吸附相密度在孔內(nèi)分