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《試析椰殼基微孔活性炭制備與表征研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文椰殼基微孔活性炭制備與表征研究姓名：蘇偉申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：周理20030701中文摘要椰殼具有優(yōu)良的天然結(jié)構(gòu)，是制備活性炭的好材料。本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)、促進活性炭微孔的形成與發(fā)展。實驗表明，選用適宜制各條件可以使活性炭比表面積達到500m2倌，并且孔徑均一。在椰殼熱解過程中，加入低濃度氧氣氧化，同樣可以促進活性炭微孔形
2、成，活性炭比表面積可超過700m2／g，孑L徑分布很窄，平均孔徑小于1nm。氧化時間、氧化溫度和氧氣濃度是影響活性炭性能的三個主要因素。以越南進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，可以在一甄個小時活化時間內(nèi)，使活性炭比表面積達到1500m2／g，繼續(xù)活化，比表面積則很難有進一步提高。采用KOH活化可以得到高比表面積活性炭，活化時間、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單、無污染，
3、與二氧化碳活化相比，其活化時閭大大縮短。中試規(guī)模研究證實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。提出了一種簡單、有效的孔徑分布計算方法。與D．Cazorla—Amoros計算孔徑分布方法相比，該方法有了較大改進，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)分布；能夠計算出過剩吸附量，可以直接擬合實驗數(shù)據(jù)。本研究中制各出
4、的高比表面積活性炭對甲烷具有較強的吸附能力，而在常溫下，對氫氣的吸附量較低?；钚蕴繉淄楹蜌錃獾奈讲粌H受孔體積影響，還與其孔徑分布密切相關(guān)。關(guān)鍵詞：活性炭制備椰殼高比表面積孔徑分布ABSRACTCoconutshellissuitableforpreparingmicroporousactivatedcarbonsduetoitsexcellentnaturalstructureandlOWashcontent．V打iousmethodshavebeenusedtoproducemicropo
5、rousactivatedcarbonfromitAnewmethodofpreparingmicroporousactivatedcarbonfromCoconutshellwithoutusinganyactivatingagentwaspresented．Inthismethod，theproducedactivatedcarbonhasaverynarrowporesizedistribution，andthesurfaceareaislargerthan500m‘／g．Inanothe
6、rprocessofproducingmicroporousactivatedcarbon，coconutshellwasoxygenatedat350-850℃forseveralhours，thenheatedininertenvironmentto850。C．Bythisprocedure，activatedcarbonswithsurfaceareaabove700m2／garemanufactured，andtheaverageporesizeofthecarbonissmallert
7、hanlnm．Theeffectofprocessvariablessuchasoxygenationtemperature，oxygenationtimeandoxygenconcentrationwasstudiedinordertooptimizethosepreparationparameters．Aseriesofactivatedcarbonswerepreparedfromcoconutshellbytheactivationwithsteam，KOHandamixtureofac
8、tivatingagents．Itisdifficulttogetthecarbonofhighsurfaceareawithsteamasallactivationagent．ActivatedcarbonswithhighsurfaceareacallbeobtainedwithKOHasactivationagent．Activationtime，activationtemperatureandimpregnationratioarethreeimportantparametersthat
