木质素对H_3PO_4法活性炭孔隙结构的影响

以杨木、落叶松木、麻秆屑为原料,采用乙酸-亚氯酸钠法对原料进行脱木质素处理,研究木质素对H3PO4法活性炭孔隙结构的影响。通过物理吸附仪测定活性炭的比表面积和孔结构,利用碘值和亚甲基蓝吸附分析其吸附性能;采用TG/DTG分析原料去除木质素前后热解过程。结果表明,除去木质素后活性炭的比表面积、总孔容、外表面积变小;微孔孔容、微孔比表面积增加,木质素的去除有利于微孔的形成;碘吸附量增加,亚甲基蓝吸附量下降。除去木质素后的原料耐热性和热稳定性均下降。     

响应面法优化设计木质素基活性炭的制备

以玉米芯木质素为原料,采用磷酸活化法制备木质素基活性炭;并以亚甲基蓝吸附值为考察指标,通过Plackett-Burman设计、最陡爬坡实验和中心复合设计方法,探究了不同工艺条件在活性炭制备过程中的交互作用及最优工艺参数。结果发现:Plackett-Burman设计筛选得到的3个最重要因素分别为浸渍比、活化温度和活化时间;通过最陡爬坡实验确定了其最佳中心点区域;中心复合设计(CCD)和响应面分析(RSM)得到的最佳工艺条件为浸渍比3∶1(g∶g)、活化温度563℃和活化时间2.75 h。通过验证实验表明:在上述优化工艺及磷酸质量分数60%、浸渍时间12 h、浸渍温度90℃条件下,木质素基活性炭的孔径主要集中在2～10nm,BET比表面积为1 436 m²/g,总孔容为1.041cm³/g,微孔孔容为0.385 6cm³/g,亚甲基蓝吸附值为240 mg/g。     

磷酸法木质素基活性炭的制备及其电化学性能研究

以杨木木质素为原料,采用磷酸活化法制备中孔发达的活性炭,并利用孔结构分析、XRD、拉曼光谱,研究了活化温度(400～900℃),以及磷酸与木质素质量比(浸渍比,1:1～4:1)对活性炭LAC-x-y(x代表浸渍比值,y代表活化湿度)结构的影响,通过电化学表征手段,探讨了炭材料的电化学性能与其结构的关系.孔结构分析结果表...     

磷酸活化草浆黑液木质素制备活性炭的研究

用磷酸活化草浆造纸黑液木质素制备活性炭.探讨了磷酸在木质素活化过程中的作用,研究了磷料比、活化温度、活化时间对所制活性炭的比表面积和对正丁烷吸附量的影响.结果表明,草浆造纸黑液木质素是一种优良的制备活性炭的原料,磷酸不仅是脱水剂,而且还是活化过程的保护剂.活性炭制备条件为:磷料比值2.5,活化温度450℃,活化时间60...     

高温处理对活性炭孔隙结构的影响

利用Ｍｉｌｅｓｔｏｎ２００氮气吸附仪及Ｘ－ｒａｙ分析仪对淀粉质活性炭经高温处理后孔隙结构的变化做了评价。结果表明：高温处理使活性炭中孔塌缩,中孔容积减小,微孔容积略有变化,堆积比重增大,基本微晶增大。     

微波处理对活性炭孔隙结构的影响

在高纯氮气的保护下对活性炭在4种不同功率和作用时间下进行了微波改性处理，利用ASAP2010氮气吸附仪和X-射线分析仪测定了活性炭经微波处理后孔隙结构和基本微晶的变化，通过对比分析探讨了微波加热对活性炭孔隙结构的影响。结果表明：微波处理使活性炭比表面积变化不大，孔容稍有缩小，主要变化发生在中孔范围，孔径分布变化不大，只是向小孔方向发生稍微的移动，活性炭基本微晶增大，石墨化程度提高。     

磷酸活化法制备纤维素基颗粒活性炭

以微晶纤维素为原料,在不添加黏结剂的条件下,采用磷酸活化法制备纤维素基颗粒活性炭。分析了捏合过程和炭活化工艺对活性炭耐磨强度、吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明,炭活化温度的升高及保温时间的延长有利于颗粒活性炭强度的提高;随着浸渍比值的升高,颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积、微孔容积和中孔容积均呈不断上升的趋势;浸渍比值较小,较细微孔结构发达,浸渍比值较大,较大微孔结构发达。在较佳的工艺条件下:捏合温度150℃,浸渍比值1.25,捏合时间55 min,炭活化温度450℃和保温时间1.0 h,制得颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、强度、比表面积、总孔容积、微孔容积、中孔容积和平均孔径分别为896.6 mg/g、131.3 mg/g、94.69%、1 377.3 m2/g、1.083 cm3/g、0.514 cm3/g、0.569 cm3/g和3.14 nm。     

磷酸法自成型木质颗粒活性炭孔隙结构分析及其甲烷吸附性能

以杉木屑为原料,在不额外添加粘结剂的工艺下,采用磷酸活化法制备自成型颗粒活性炭,并对其活化工艺、孔隙结构和甲烷吸附性能进行了分析。结果表明:随着活化温度的升高,颗粒活性炭的吸附性能先升后降,450℃时吸附性能最佳,强度不断升高;浸渍比的增加有利于颗粒活性炭吸附性能的提高,不利于其强度的增大。氮气吸附等温线和压汞法分析表明:颗粒活性炭具有发达的微孔、中孔和大孔结构,浸渍比的增加有利于颗粒活性炭比孔容积的增加,不利于堆积密度和表观密度的增加。在活化温度450℃,压力3.4 MPa时单位质量和单位体积的颗粒活性炭的甲烷吸附值在浸渍比1.25时达到最大,分别为125.6 m L/g和115.2 L/L。     

胶接过程对活性炭孔隙结构影响的研究

通过胶炭混合物与原料用活性炭孔隙结构的对比研究 ,探讨了胶接过程对活性炭孔隙结构的影响。得知用比表面积大、比孔容积大的活性炭以及分子量较大的胶粘剂为原料 ,活性炭在胶接过程中的孔隙损失率较少 ,并且搞清楚了孔径小的孔隙的损失率较少     

银杏活性炭的孔隙结构与孔径分布

为了研究银杏活性炭的孔隙结构和孔径分布情况,分别采用显微镜观察法和静态液氮吸附法,对以银杏木材为原料制得的活性炭进行了微观结构的观察与研究。结果表明:银杏活性炭具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和孔容积;除了有较发达的微孔以外,还存在着大量的孔径范围较宽的中孔。因此,银杏活性炭可被当作水处理吸附剂用来净化水资源。     

木质颗粒活性炭的孔结构对丁烷吸附性能的影响研究

对5种不同工艺制备的杉木颗粒活性炭的丁烷活性、丁烷工作容量、丁烷持附性与孔结构之间的关系进行了研究。结果表明:丁烷吸附性能与活性炭样品的比表面积、孔容积和孔径分布有着密切联系。对丁烷活性起作用的孔主要集中在1.16～2.00 nm;对丁烷工作容量有显著影响的孔径介于2.0～4.0 nm;对丁烷持附性影响最大的孔分布在0.5～1.0 nm。大孔对整个吸附过程没有什么显著影响,只是作为丁烷分子进入中孔、微孔的输送通道。     

活化剂用量对竹基活性炭孔结构及电化学性能的影响

以毛竹为炭前驱体,KOH作活化剂,通过调节KOH用量在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的竹基活性炭材料,通过扫描电镜、BET氮气吸附、直流充放电、交流阻抗和循环伏安等结构与电化学性能分析方法,考察了碱炭比对竹基活性炭材料结构和性能的影响.研究结果表明:随着碱炭比增大,活性炭材料的比表面积与总孔容、中孔孔客、微孔孔客...     

酶解木质素质量浓度对纳米木质素粒子结构及载药行为的影响

【目的】研究酶解木质素(EHL)在四氢呋喃(THF)中的质量浓度对制备纳米木质素中空粒子(LHNPs)结构的影响以及载盐酸阿霉素(DOX)粒子(DOX@LHNPs)结构对药物控释行为的影响,为LHNPs在不同领域的选择性包载利用提供参考。【方法】将不同质量EHL溶解在THF中,制备不同质量浓度木质素溶液,向溶液中滴加去离子水使两亲性木质素自组装成结构不同的纳米木质素中空粒子。在制备过程中加入一定质量DOX,EHL自组装成纳米粒子的同时会将DOX包裹在LHNPs腔体内,形成载药纳米粒子。借助透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪(DLS)、比表面与孔隙度分析仪等手段表征材料的微观结构和粒径尺寸。利用紫外-可见光分光光度计(UV-vis)、X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FTIR)等仪器表征测试LHNPs对DOX的包载和控释。【结果】DLS测试结果表明,EHL初始质量浓度从0.3 mg·m L~(-1)增加到3 mg·m L~(-1),颗粒直径从552.6 nm减小到266.8 nm,PDI基本保持稳定;制备的纳米木质素粒子尺寸分布均匀,可在水中稳定保存10天以上。利用TEM、SEM结合比表面与孔隙度分析可知,纳米木质素粒子呈中空球形结构,表面开孔;随着EHL初始质量浓度增加,粒子的直径、表面积和孔隙体积均有所减小。UV-vis、XRD、FTIR表征测试表明,LHNPs能够包载DOX。酸性(pH=5.5)条件下,自由DOX和载药粒子释放DOX的速度均大于中性(pH=7.4)条件下的药物释放速度。较大的比表面积和孔隙率可提高纳米中空粒子对DOX的包载能力,壳层更厚的粒子对DOX拥有更稳定的控释能力。【结论】酶解木质素可自组装成尺寸稳定且表面具有单孔的纳米级中空球形粒子。控制酶解木质素初始质量浓度,可调节中空粒子的直径和壳层壁厚。对于DOX@LHNPs,比表面积和孔隙率越大,其载药量越大,但结构更规整、壳层壁更厚的纳米中空载药粒子对DOX的释放更稳定。     

高比表面积竹炭基活性炭的孔结构对电容性能的影响

以毛竹为炭前驱体,KOH作活化剂,制备具有高比表面积的活性炭(HSAAC)材料,考察了KOH与竹炭的质量比(碱炭比)对活性炭孔结构、吸附性能和电容性能的影响。结果表明:随着碱炭比值的增加,活性炭的比表面积、中孔容积和总孔容增大,微孔孔容先增大后减小;碘吸附值、亚甲基蓝吸附值均呈现先增大后减小的趋势,碱炭比值为4时达到最大,分别为2 168和569 mg/g。当碱炭比值为4时,可制得比表面积为2 610 m2/g、总孔容为1.24 cm3/g(其中微孔孔容0.81 cm3/g,中孔孔容0.382 cm3/g)的活性炭材料。以其为电极材料组装的电容器在30%H2SO4电解液中的比电容为206 F/g。     

木屑含水率对磷酸法木质活性炭吸附能力的影响

以木屑为原料磷酸法生产活性炭的工艺中,原料木屑的含水率随着收购批次和地点的不同,变化很大。由于木屑干燥工艺是相对稳定的,湿木屑含水率的变化,直接导致干燥后木屑含水率的差异。木屑含水率的变化,在相同的配比下,也会导致活性炭产品性能的变化。     

磷酸活化工艺条件对活性炭性质的影响

探讨了磷酸浓度、浸渍比、活化温度三个主要工艺参数对活性炭性质的影响。结果表明磷酸浓度、浸渍比和炭活化温度对磷酸活化法活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝脱色力和焦糖脱色力都有影响:浸渍比(纯磷酸与绝干原料质量之比) 的影响最显著,但1.5:1之后影响不大;磷酸浓度对活性炭的碘吸附值影响显著,对亚甲基蓝脱色力的影响次之,而对焦糖脱色力的影响很小;炭活化温度对碘吸附值和焦糖脱色力的影响随磷酸浓度和浸渍比的不同而有较大的差异,但在不同的磷酸浓度和浸渍比的情况下炭活化温度的升高都提高亚甲基蓝脱色力。磷酸活化活性炭的孔隙结构能通过调整磷酸浓度、浸渍比和炭活化温度进行控制。     

磷酸法竹活性炭除铬性能的研究

以磷酸法制备的不定型竹活性炭为原料,分析其脱除六价铬的过程,探讨吸附时间、温度、浓度和p H值对竹活性炭除铬性能的影响。结果表明,随着吸附时间和温度的增大,竹活性炭对K2Cr2O7溶液的吸附量不断上升;溶液起始浓度的提高,有利于活性炭对六价铬的吸附量和吸附速率的增大,且吸附速率与起始浓度成线性关系,速率方程为r=0.07835c-0.805。     

氮掺杂木质素基活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

以碱木质素(AL)作为原料,KOH为活化剂,壳聚糖(CS)为氮源制备氮掺杂木质素基活性炭(N-LAC),采用SEM、XPS和N₂吸附-脱附等温线等方法对活性炭的结构进行表征,并考察了N-LAC对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的吸附性能。研究结果表明：N-LAC主要由微孔构成,掺氮增大了木质素基活性炭(LAC)的表面孔隙,在制备条件为KOH与AL质量比2∶1、CS添加量(以碱木质素质量计)30%、活化温度800℃、活化时间2 h时,N-LAC的比表面积为1 457.79 m²/g,总孔容为0.789 cm³/g,微孔孔容为0.612 cm³/g,平均孔径为2.165 nm。N-LAC中氮元素主要以吡咯型氮(N-5)和吡啶型氮(N-6)形式存在,氮的掺杂会降低活性炭的石墨化程度。N-LAC吸附MO和MB的吸附动力学结果表明：N-LAC吸附MO符合粒内扩散模型,以表面吸附为主;N-LAC吸附MB符合准二级动力学模型。     

磷酸法制备活性炭工艺研究

以杉木屑为原料,采用磷酸浸渍在高温下对其进行活化,制备活性炭。探讨温度、保温时间、磷酸浓度对活性炭性能的影响。结果表明,随着温度和保温时间的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和苯吸附值总体呈上升的趋势。随着磷酸浓度的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈先降后升的趋势。在较优的实验工艺下,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和吸苯率分别为330.0 mg·g-1、1 015.7 mg·g-1和59.2%。     

炭化温度对竹基活性炭孔结构及电化学性能的影响

以毛竹为炭前驱体,KOH作活化剂,通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的竹基活性炭材料,通过SEM、XRD、BET、直流充放电、交流阻抗和循环伏安等结构与电化学性能分析方法,考察了炭化温度对竹基活性炭材料结构和性能的影响。研究结果表明:随着炭化温度升高,活性炭材料的比表面积与总孔容、中孔孔容均不断减小,微孔比表面积和微孔孔容先增大后减小。其中炭化温度为500℃的样品BAC500比表面积为3447m~2/g,总孔容为1.96cm~3/g,在有机电解液中以1mA/cm~2的电流密度充放电时,比电容高达178.8 F/g,电流密度增大50倍容量保持率为74.6%,显示出良好的功率特性。活性炭材料中存在一定比例的中孔不仅可以改善电极材料的功率特性,而且可以提高微孔的利用率。