不同部位竹材制备竹活性炭及其对苯酚的吸附性能

利用不同部位的竹材如竹蔸、竹节和竹枝制备竹炭,以KOH为活化剂,在活化温度为700℃和不同质量浓度的KOH溶液下进行活化制备竹活性炭,测定吸附性能最好的竹活性炭在不同吸附时间和溶液质量浓度下对苯酚的吸附情况,并进行结构表征.结果表明:KOH溶液质量浓度为16.0 g·L-1时,制备的竹活性炭对苯酚的吸附效果最好,而竹蔸、竹节和竹枝活性炭中又以竹蔸活性炭吸附性能最好;吸附时间在40min时,竹蔸活性炭对苯酚的吸附趋于平衡,在30℃时竹蔸活性炭苯酚吸附量达到83.4 mg·g-1时趋向饱和.竹枝炭、竹节炭与竹篼炭的孔隙度分别为0.656,0.698和0.740,竹枝活性炭、竹节活性炭与竹篼活性炭的孔隙度分别为0.688,0.748和0.790.竹篼炭和竹篼活性炭比表面积分别为110.4和475.7m2·g-1,孔容分别为0.09和0.26mL·g-1,平均孔径分别为3.16和2.19nm.     

竹节制备高比表面积活性炭的研究

以竹节为原料，采用KOH化学活化法制备高比表面积活性炭。研究了炭化温度、活化温度和KOH与生节炭的质量比对活性炭的收率和吸附性能的影响，并对所得活性炭的比表面积和微孔结构进行了初步探讨。结果表明：在炭化温度为700℃、碱/炭质量比为4、活化温度为900℃、活化时间为1h时可制表面积为2610m^2/g的高比表面积活性炭，其碘吸附值为2300mg/g、亚甲基基蓝值为570mg/g，均为普通活性炭的2-3倍。     

炭化工艺对高活性木炭性能的影响

利用工业下脚料杉木屑为原料,通过一步炭化法和二步炭化法制备高活性木炭.研究认为,一步炭化法和二步炭化法均能制得微孔和中孔结构发达的活性木炭.通过对900℃下炭化样品N2吸附等温线的分析得知,一步炭化法和二步炭化法均有利于提高木炭的比表面积,制得孔隙结构发达的活性木炭,总孔容积分别为0.561和0.784 mL·g-1,且孔半径主要集中在0.6～2.0 nm之间.但总体上来说,二步炭化法制备的样品性能比一步炭化法更优,二步炭化法样品的比表面积、总孔容积、碘吸附值分别为1 288.4 m2·g-1,0.784 mL·g-1,1 038.2mg·g-1.根据X射线衍射图谱和拉曼光谱的分析可知,二步炭化法比一步炭化法更有利于活性木炭石墨状微晶的形成与生长.     

机械力辅助氯化锌活化法制备甘蔗渣活性炭

以甘蔗渣为原料,以氯化锌为活化剂,采用机械力化学方法制备具有较好吸附性能的活性炭,探讨工艺条件对活性炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明:在浸渍比为1∶1、活化温度为660℃、活化时间为120min、球磨时间为15 min的条件下,活性炭样品的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和比表面积分别为1 178.92 mg·g-1、270 mg·g-1和1 541.165 m2·g-1.     

竹炭吸湿性能的初步研究

采用静态法测定竹炭在温度为15℃和25℃、相对湿度为65%、75%、85%、95%时的平衡吸湿量,研究炭化温度、粒度、比表面积、吸附温度等因子对其平衡吸湿量的影响,结果表明:竹炭吸湿解吸过程中存在"滞后"现象.700℃、1000℃条件下烧制的竹炭的吸湿效果优于其他炭化温度下烧制的竹炭;粒度大小对竹炭吸湿量的影响很小;比表面积对竹炭的吸湿量有影响;随着环境温度的升高,竹炭吸湿能力降低.     

高温炭化法制备竹炭的研究

采用高温炭化法制备竹炭,探讨温度、保温时间和升温速率对竹炭吸附性能的影响,并通过N2吸附等温线对其孔隙结构进行表征。结果表明:随着温度提高、保温时间延长,竹炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈现逐步增长的趋势;升温速率的提高,促进了炭素前驱体石墨化程度的提高,不利于竹炭孔隙结构的发达;高温炭化法可以制得微孔、中孔、大孔较发达的竹炭。在较佳的实验条件下,高温炭化法可制得亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为280 mg.g-1和947.3 mg.g-1的竹炭。     

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...     

竹粉活性炭的制备及性能研究

以竹粉为原料,用氢氧化钾(KOH)和氢氧化钠(NaOH)混合活化剂,在不同活化剂比例、不同活化时间和活化温度条件下制备竹粉活性炭,运用比表面积测定仪(BET)、恒电流充放电法测定仪等仪器对竹粉活性炭比表面积、孔容和孔径结构及比电容进行了测试.结果表明,竹粉和混合碱的比1∶3且两者活化剂比例相等时,活化温度900℃,活化时间1 h条件下制备的竹活性炭性能最佳,其比表面积为1 003.2 m2·g-1,总孔容为0.564 cm3·g-1,平均孔径从为2.47 nm,碘吸附值为933 mg·g-1,作为超级电容器(EDLC)的电极,其比电容为101.1 F·g-1.     

生物改性竹炭对污水净化效果的研究

对不同最终炭化温度(300~700℃)的竹炭进行比表面的测定,结果表明炭化温度为700℃的竹炭具有较大的比表面积(385m²/g)。将炭化温度为700℃的竹炭进行生物改性处理,利用竹炭本身的吸附能力及微生物菌群的生物降解作用,对污水进行处理,实验结果表明:生物改性竹炭对污水中COD去除率达到94.00%,氨氮的去除率达到96.67%,色度去除率达到88.73%,浊度去除率达到92.56%。通过扫描电镜分析生物改性竹炭,观察到竹炭的表面和内部孔隙均分布着丰富的微生物菌群。可见,以竹炭作为载体,为微生物聚集、繁殖生长提供了良好的场所,在适当的温度及营养条件下,能够同时发挥竹炭的吸附作用和微生物的生物降解作用,使水质得到净化。     

利用低温竹炭制备竹活性炭初步研究

选用低温竹炭为原料、氢氧化钾为活化剂,制备不同炭碱比和不同活化时间的竹活性炭。运用傅立叶红外光谱议(FTIR)、比表面积测定仪(BET)等仪器对竹活性炭表面官能团、比表面积和孔径结构及比电容进行了测试和分析。结果表明,炭碱比1:4、活化温度700℃、活化时间3h条件下制备的竹活性炭,比表面积为2897.7m2/g,总孔容为1.340cm3/g,平均孔径为2.59nm,亚甲基蓝吸附值为27.7ml/0.1g,碘吸附值为1920mg/g,作为超级电容器(EDLC)的电极,其比电容为114.4F/g。     

热处理对竹炭远红外发射率的影响

竹炭是一种优良的可再生生物质碳材料,具有独特的孔隙结构和吸附性能,常用于制备各种功能复合材料,而竹炭因其优异的远红外反射性能被广泛应用于保暖织物和健康保健等领域。通过元素分析、FT-IR、BET和XRD等表征方法分析了热处理后竹炭的性能特征,并研究了竹炭远红外发射率的影响因素。结果表明:对竹炭进行热处理后,随着温度的上升,竹炭红外发射率呈现先维持相对稳定阶段而后上升的趋势,然后保持在较高值的现象。对竹炭进行表征后发现:当热处理温度低于600℃时,竹炭固定碳等组分相对稳定,其红外发射率保持稳定且无显著变化;在温度600~800℃时,其红外发射率与温度则呈线性正相关;当温度超过800℃时,竹炭红外发射率保持在较高值;比表面积试验表明800℃热处理时比表面积达到最大值,竹炭远红外发射率与其比表面积呈正相关,而与其平均孔径则呈负相关;XRD结果表明竹炭的结晶度会影响其远红外发射率,但关联性较弱。由此可知,竹炭热处理可以提高其远红外发射率,热处理以800℃为宜,远红外发射率性达到0.95,且竹炭远红外发射率主要受其固定碳质量分数影响,此外还受比表面积和孔径的影响。     

KOH活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响。综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性炭的比表面积2 312 m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(—OH)、活泼氢(—H)等基团。     

KOH活化高比表面积椰壳活性炭的制备及其性质研究

以椰壳炭化料为原料,通过KOH活化法制备高比表面积活性炭,并探索温度、时间和活化比对活性炭吸附性能的影响.通过单因素试验发现,活化温度800℃,活化时间60 min,活化比值为5的条件下活性炭的吸附性能最优.制备出的活性炭比表面积为3 360 m2/g,总孔孔容为1.798 cm3/g,平均孔径为2.140 nm,对碘的吸附性能为2809 mg/g,对亚甲基蓝溶液的吸附性能为675mg/g.     

以浸提兴安落叶松锯末为原料制备高比表面积活性炭

以超声波浸提法提取阿拉伯半乳聚糖后的兴安落叶松锯末为原料,KOH为活化剂,惰性气氛条件下程序升温活化,研制高比表面积活性炭.系统分析了碱料比、活化温度、活化时间、活化剂加入方式与种类、预炭化对活性炭比表面积、碘吸附值和得率的影响.以低温液氮吸附分析了活性炭的比表面积,通过苯酚的等温吸附测试了活性炭的吸附性能.结果表明浸提锯末为制造高比表面积活性炭的适宜原料,在最佳条件500℃预炭化1 h,750℃活化1 h,固体KOH为活化剂,碱料比41(质量比)时制得的活性炭比表面积为2 659.4 m2/g,对苯酚的吸附容量为570 mg/g.     

Preparation of Activated Carbon from Cotton Stalk Using Potassium Hydroxide as Activation Agent

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响.综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性碳的比表面积2 312m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg,/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(-OH)、活泼氢(-H)等基团.     

热解温度对黄藤炭导电性能影响研究

以黄藤为原材料,分别在500~1 200℃(每100℃为一个变化梯度)的温度条件下对其进行热解,研究热解温度对黄藤炭导电性能的影响。结果表明,800℃为黄藤炭化的一个节点,当炭化温度小于800℃时,得率随温度升高而减小,藤炭中含一定量的酯基、酚羟基、羧基等官能团,但随温度升高,其峰强逐渐减弱,样品中未出现石墨化结构,比表面积最大仅为30.89 m~2/g,在700℃时其电阻值高达830Ω;当炭化温度高于800℃时,得率基本保持在24%左右,未含有机官能团,石墨化程度随温度升高而增大,比表面积在900℃时达最大值342.69 m~2/g,材料电阻值仅为2.6Ω,具有优良的导电特性。     

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。     

车筒竹热解及其竹炭产品开发

研究了车筒竹材热解工艺及其竹炭的基本性能,测定了车筒竹竹炭净化空气的性能.结果表明,车筒竹的热分解过程与毛竹相近,在制取车简竹竹炭时可以采用现有的毛竹炭烧制工艺和设备.采用机械炉烧制的502℃、542℃车筒竹炭及用特制箱式电阻炉制取的700℃、800℃、900℃车筒竹炭在空气净化方面性能均较优良,适合用于生产空气净化类吸附性产品.已开发成功车简竹炭微纳米炭雕.     

车简竹热解及其竹炭产品开发

研究了车筒竹材热解工艺及其竹炭的基本性能，测定了车简竹竹炭净化空气的性能。结果表明，车筒竹的热分解过程与毛竹相近，在制取车筒竹竹炭时可以采用现有的毛竹炭烧制工艺和设备。采用机械炉烧制的502℃、542℃车筒竹炭及用特制箱式电阻炉制取的700℃、800℃、900℃车筒竹炭在空气净化方面性能均较优良，适合用于生产空气净化类吸附性产品。已开发成功车筒竹炭微纳米炭雕。     

CMC粘接法制备柱状成型活性炭

以羧甲基纤维素钠(CMC)为粘接剂制备了柱状成型活性炭,研究了炭化温度、CMC添加量对产物吸附性能、孔结构及强度的影响。结果表明,随着炭化温度的升高,柱状成型活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值均呈现下降趋势;随着CMC添加量的增加,柱状成型活性炭的比表面积、总孔容、微孔容、平均孔径及亚甲基蓝吸附值、碘吸附值及对甲苯的吸附能力均逐渐降低,其强度逐渐增大。CMC粘接法制备柱状成型活性炭的最佳工艺为炭化温度200℃,CMC添加量10%,产物比表面积可达844.9 m2/g,亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为189.2及968.2 mg/g,强度可达99.83%,甲苯的吸附率达65.5%。