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竹炭制活性炭的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-18  来源:本网  作者:admin  浏览次数:112

  (中国林业科学研究院林产化学工业研究所,江苏南京210042)索。竹炭在煅烧(或精炼)温度大于900°C,其电阻率小于lfl/cm700°C以下基本为绝缘体。竹炭在用水蒸气活化时,烧失率约为50% I时碘吸附值> 900mg/g亚甲基蓝吸附值>70mL/g当烧失率为70%1时,碘吸附值>1100爪/亚甲基蓝吸附值>140爪1/微孔、中孔容积>0.45爪1/8,比表面积约900 m2/g.KOH为活化剂,碘吸附值可> 1100mg/g亚甲基蓝吸附值>170mL/g并有待进一步研究和开发。

  活性炭。

  本文就竹炭的精炼、竹炭蒸汽活化法制活性炭、碱法制活性炭进行了论述。

  竹材的热解,包括快速热解、缓慢热解及热解后气、液、固三相产率,液相产品的化学组成等已另文论述。竹材热解固相产物竹炭,在20世纪90年代日本已进行了大量研究,包括竹炭的分类、竹炭的利用、炭化工艺和设备、竹炭活化特性等。由于竹材生长快,繁殖能力强,容易更新,且以竹材为原料生产的竹炭品质高、灰分少、细密多孔、比表面积大、吸附力强,不仅用于空气净化,而且也用于抗辐射、电磁波屏蔽素材及某些高新技术领域。

  竹炭一般分为三类:炭化温度为400C左右的低温炭,炭化温度为600温炭,炭化温度为900 ~1000C的高温炭。

  1.2精炼温度将竹材在炭化温度为450氮气保护下自制的竹炭,在650日本学者对竹炭作了测定,炭化温度在750C以上的竹炭电阻率为0.1n/cm、对频率为4GHz的电磁波衰减为30dB对35GHz电磁波衰减为60dB以上,表现出良好的电磁波屏蔽性能。竹炭用于制备活性炭,国内也有不少厂家和科研单位进行研究,尤以磷酸法制备活性炭的研究较多,也有微波活化制备2竹炭的蒸汽活化法制活性炭bookmark3水蒸气活化采用通用的实验室小型活化炉,活化温度850t制得的活性炭性能如表~6.亚甲基蓝吸附值、碘吸附值均按GB/T12496分析,微孔容积、比表面积是以甲醇为吸附质,按修正的开尔文方程计算。

  表1水蒸气活化制备活性炭基本数据得率烧失率(%)(%)亚甲基蓝吸附值附值容积面积烧失牟(烧失率与比表面积的关系3氢氧化钾为活化剂竹炭制活性炭bookmark5将氢氧化钾作活化剂与竹炭粉(自制竹炭粉碎至0.7rtn以下)按一定比例拌匀,在800C下,活化0.h然后用盐酸中和,再用水洗涤至中性。制得的活性炭碘吸附值为1169mg/g,亚甲基蓝吸附值为170mL/g. 4结果和讨论bookmark6 4.竹炭的电阻率随着竹炭的精炼温度上1升!降从可以看出精炼温度750:kw.以上电阻率迅速下降。直到920 C电阻率下降到0.31Q/cm,电阻率要达到0.1Q/cm,精炼温度必须在1000C以上,竹炭的这一性能在电子工业上的应用有待进一步研究和开发。

  4.2竹炭的水蒸气活化法制取活性炭与一般木材、果壳、煤等其它原料制取活性炭的规律基本一致。随着烧失率的增加,碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、微孔容积、比表面积增加。烧失率在30%左右,碘吸附值达到600mg/g,基本无亚甲基蓝吸附值;烧失率在40%以后,亚甲基蓝吸附值开始呈现出来,即微孔开始扩大;直到烧失率为70%左右,亚甲基蓝吸附值达到145mL/g.烧失率从50%到70%,此时碘吸附值增加减慢,而亚甲基蓝吸附值上升较快。由此看出,在这一过程中一部分微孔不断烧蚀,形成过渡孔(中孔)同时也产生新的微孔。

  从孔径-孔容分布也可以看出这一结果,见表2. 3.5倍。而亚甲基蓝吸附值由50mL/g增加到145mL/g为3倍左右,两者倍数基本相近。亚甲基蓝分子直径一般认为是1.17nm,活性炭孔径内的单分子层吸附,孔径至少在2.24nm这与实验测定的孔径-孔容分布也基本吻合。

  表2不同烧失率的活性炭孔径-孔容分布孔径烧失率(50%)烧失率(70%)微孔中孔4.3氢氧化钾活化法与水蒸气活化法比较看出,在同样碘吸附值下,亚甲基蓝吸附值显得较高,若要制备亚甲基蓝吸附值较高的活性炭,采用氢氧化钾活化法较好。

  (:2⑴4-06―

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