竹炭制备SiC陶瓷材料的形态特征研究

以毛竹、麻竹、绿竹和印度莉竹为原料,先经炭化处理制成竹炭,然后于1450℃高温下采用熔融Si渗透技术制得SiC陶瓷材料。借助SEM对竹炭和SiC陶瓷材料的微观构造、形貌特征进行了分析。结果表明:竹基SiC陶瓷材料继承了竹材的各向异性和微观构造特征;竹基SiC陶瓷是一种包含单质Si、C和SiC多相成分的复合材料;由4种竹材制成的SiC材料在微观构造、形貌特征上表现出一定的差异性。     

氧气含量对竹材炭化特性的影响

竹材炭化过程中,炭化温度和炭化时间是两个十分重要的工艺参数,同时炉内的氧气含量对竹材炭化也会产生较大影响。通过传感器实时测定并控制炉内氧分压,研究炉内氧含量对竹材炭化的影响。结果表明,随着炉内氧分压增加,得炭率下降。用电子显微镜和能谱仪分析观察竹炭的微观结构和残留物成份,揭示竹炭蜂窝状的微观结构;随着炉内氧分压增加,竹炭孔径变大,表明炭化过程中氧含量影响竹材炭化过程中细胞的收缩。     

竹炭比表面积影响因素的分析

选用不同种类、年龄的竹材制备竹炭,考察了炭化温度和炭化时间,以及竹材种类、年龄对竹炭的得率、比表面积等指标的影响。结果表明:竹炭得率受炭化温度和时间的影响显著,竹种之间略有差异,而与竹龄无紧密关系;竹炭比表面积主要受炭化温度和炭化时间的影响,在炭化温度800℃、炭化时间2~3 h下,制得竹炭的比表面积最大。     

竹材热解及炭化收缩特征分析

对四种竹材的热解行为及炭化收缩现象进行了分析研究,结果表明:(1)竹材的种类和年龄对其热解特征和炭化收率有重要影响;(2)炭化过程中竹材收缩率随温度升高而增大;(3)竹材的炭化收缩率在不同年龄、不同部位也有差异.在相同炭化温度下,竹材炭化过程中切向和径向的收缩率高于轴向.     

金佛山方竹材的热解及产物性能研究

以金佛山方竹材为原料,通过综合热分析仪进行热解特性的测试,经传统砖土窑在炭化最高温度850℃,炭化周期10 d条件下制得方竹炭,对其理化性能、吸附性能、远红外辐射率和微量元素等测试分析;采用自制的小型炭化炉制备竹醋液,并用气相色谱—质谱联用仪(GC/MS)对组分含量测试。结果表明,方竹材热解特征曲线与毛竹材基本相近;方竹炭的基本理化性能指标符合《竹炭》等国家行业相关标准要求;方竹竹炭具有较高的远红外辐射率、富含多种微量元素,且对甲醛、苯、TVOC和氨具有较强的吸附性;方竹醋液有机物主要为有机酸、酚类、酯类、酮类等等。     

竹基超厚炭电极材料的制备及其电化学性能研究

以竹材为原料,通过直接炭化的方法保留竹材直孔结构制得超厚(2.5 mm)竹炭电极材料.在700、800和900℃炭化温度下分别制得竹炭材料Z-700、Z-800和Z-900,采用SEM、XPS、拉曼光谱等方法对竹炭材料进行表征.结果表明:竹材经过炭化处理后,仍保持原有孔道结构,其中炭化样品Z-900具有较高的BET比表...     

刺竹炭和毛藤竹炭的性能研究

利用刺竹(Bambusa blumeana Schult.f)和毛藤竹(Dinochloa puberula)2种竹材,在炭化窑中制备竹炭,测定其基本理化性能,进行甲醛、苯等有害物质吸附试验,并用扫描电子显微镜观察其微观结构。结果表明:(1)2种竹炭的基本理化性能有差异,刺竹炭比表面积是毛藤竹炭的2倍多;(2)2种竹炭对甲醛、氨、苯和甲苯均有吸附功能,吸附效果刺竹炭优于毛藤竹炭;(3)从扫描电子显微镜图中可知2种竹炭的微观结构有差异。     

竹类植物纤维及其细胞超微结构的研究进展

对竹类纤维细胞的基本形态、发育形成过程、超微观构造及其与竹材物理力学性质关系的研究现状和最新进展进行了系统的概述;对随竹龄变化而变化的细胞器、木质化过程、细胞壁增厚及多层结构,尤其是细胞壁的沉积机理进行了分析;还对我国有关竹类植物纤维细胞壁的沉积过程和超微构造的研究提出了一些建议。     

木材、竹材及其炭化物负载SiO2凝胶的比较

采用单一浓度溶胶浸渍和梯度浓度溶胶浸渍2种方法将SiO2溶胶注入竹材、木材、竹炭和木炭4种材料内部,探讨材料微观结构、炭化前后、溶胶浓度以及浸渍方法对材料凝胶负载率的影响.结果表明:竹材的SiO2凝胶负载率低于竹炭,二者的凝胶负载率显著小于木材和木炭;木材和木炭凝胶负载性能差异与所浸渍溶胶的浓度有关;相比于使用单一浓度浸渍,浓度梯度法浸渍可有效提高材料的负载率.     

24种竹材炭化热值与工业分析

【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。     

竹炭的神奇功能人类的健康卫士

介绍了竹炭的生产工艺、性能及微观结构。竹炭的微观结构非常类似洋葱状富勒烯碳和展开的碳纳米管结构,因而具有许多木炭不具有的特殊功能。由于竹炭具有较大的比表面积,有良好的吸附性能,可用于有害气体的脱除和水体的净化。竹炭的孔隙以大孔为主(200nm),可用作纳米光催化剂或生物膜的载体,制备纳米改性光催化剂杀菌吸附用炭以及可循环使用的生物膜改性竹炭,实现了两种材料两种性能完美的结合,并可解决竹炭吸附饱和的现象。     

竹炭生产工艺的现状与建议

从生产竹炭的原料、设备、烧制工艺等方面分析入手，介绍了用竹材生产竹炭的整个生产工艺，并对生产中的一些问题提出自己的看法，为竹炭产品深度开发起到积极作用。     

竹炭生产和应用

本文简述了竹炭生产的现状，竹炭的一些理化性质，竹炭及副产品-竹醋液的应用，竹醋液主要成分和分离精制方法，提出了竹炭生产的开发和研究方向。     

浙江省竹炭的加工利用现状和对策

分析了浙江省竹类资源和竹炭生产加工利用情况，简要介绍了竹炭和竹醋液的形成、特性与分类。结合实际阐述了竹炭和竹醋液研究的重点和开发的对策，为充分挖掘竹炭和竹醋液开发的潜力，提高产品的附加值，规范市场等方面提供了思路，探讨了发展方向，以此推动我国整个竹炭业的提升和快速健康发展。     

竹材加工剩余物制备竹炭研究进展

中国竹材资源丰富,但是竹材利用率不高。利用竹材加工剩余物研究开发新型竹材产品,以此来代替木材产品,不仅能变废为宝,提高经济效益,同时也是缓解木材资源短缺的有效途径。本文从目前我国竹材加工剩余物利用现状出发,对利用竹材加工剩余物制备竹炭的研究进行了综述,分析了当前我国竹炭市场现状以及存在的问题,并提出了解决对策,为今后我国竹材加工剩余物的高效利用提供参考。     

吸附Cr（Ⅵ）低温竹炭的研制

研究了低温竹炭的粒径、用量、Cr（VI）初始浓度与吸附时间对Cr（VI）离子吸附性能的影响,采用正交试验法对最佳吸附条件进行优化。结果表明,低温竹炭对Cr（VI）离子的吸附最佳条件是：竹炭粒度80～100目,吸附时间120 min,Cr溶液初始浓度10 mg/L,竹炭用量0.9 mg。     

竹材利用现状及开发方向探讨

千百年来竹材利用长期停留在劈篾编织、原竹利用或经过简单的粗加工生产初级产品。近几年我国在竹材工业性开发利用方面取得了很大成绩，先后成功研制了竹胶合板、竹模板、竹地板等新产品。海南有得天独厚的自然条件，充裕的水热气候条件和深厚肥沃的土壤条件为热带丛生竹类发展，为海南竹产业发展创造了良好的条件。海南应充分利用这些条件，近期利用现有资源发展竹工艺及日用竹制品生产。随着竹资源及竹林面积的扩大，再发展竹质建筑材料、竹质集成材及丛生竹制浆造纸。     

浙江省竹炭产业发展现状及对策

该文调查分析了浙江省毛竹资源状况和竹炭生产的能力、规模及其效益,指出了当前浙江省竹炭产业发展中存在的土窑烧制为主、生产效率低、消耗破坏大量阔叶林资源、科研工作相对滞后及竹炭贸易无序竞争等问题,并提出了改进烧制方法、提高绿色环保意识和产品科技含量、制订产业规范标准、加强行业管理等建议,有利于竹炭产业逐步走上规范化、标准化的生产、销售轨道.     

竹炭孔隙性状的探索

将竹炭横切面与纵切面的扫描电镜照片放入计算机进行处理,得到竹炭两个切面的轮廓图像和二值化图像.运用Autocad软件,观察到竹炭孔隙形状极不规则,为曲线型,孔隙表面为非平滑表面.依据分形理论,竹炭孔隙非平滑表面具有分形特征,以盒计数法测定竹炭孔隙表面分形维数D =2.2723.对竹炭两切面的二值化图像进行像素扫描,计算出竹炭横切面孔隙率为56.26％,纵切面孔隙率为62.37％.以直观图像为研究对象,得到竹炭孔隙的基本特征,对表征孔隙结构有一定参考价值.