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      竹炭制活性炭的研究

      時間:2017-8-18 8:55:00 來源:本網 添加人:admin

        (中國林業科學研究院林產化學工業研究所,江蘇南京210042)索。竹炭在煅燒(或精煉)溫度大于900°C,其電阻率小于lfl/cm700°C以下基本為絕緣體。竹炭在用水蒸氣活化時,燒失率約為50% I時碘吸附值> 900mg/g亞甲基藍吸附值>70mL/g當燒失率為70%1時,碘吸附值>1100爪/亞甲基藍吸附值>140爪1/微孔、中孔容積>0.45爪1/8,比表面積約900 m2/g.KOH為活化劑,碘吸附值可> 1100mg/g亞甲基藍吸附值>170mL/g并有待進一步研究和開發。

        活性炭。

        本文就竹炭的精煉、竹炭蒸汽活化法制活性炭、堿法制活性炭進行了論述。

        竹材的熱解,包括快速熱解、緩慢熱解及熱解后氣、液、固三相產率,液相產品的化學組成等已另文論述。竹材熱解固相產物竹炭,在20世紀90年代日本已進行了大量研究,包括竹炭的分類、竹炭的利用、炭化工藝和設備、竹炭活化特性等。由于竹材生長快,繁殖能力強,容易更新,且以竹材為原料生產的竹炭品質高、灰分少、細密多孔、比表面積大、吸附力強,不僅用于空氣凈化,而且也用于抗輻射、電磁波屏蔽素材及某些高新技術領域。

        竹炭一般分為三類:炭化溫度為400C左右的低溫炭,炭化溫度為600溫炭,炭化溫度為900 ~1000C的高溫炭。

        1.2精煉溫度將竹材在炭化溫度為450氮氣保護下自制的竹炭,在650日本學者對竹炭作了測定,炭化溫度在750C以上的竹炭電阻率為0.1n/cm、對頻率為4GHz的電磁波衰減為30dB對35GHz電磁波衰減為60dB以上,表現出良好的電磁波屏蔽性能。竹炭用于制備活性炭,國內也有不少廠家和科研單位進行研究,尤以磷酸法制備活性炭的研究較多,也有微波活化制備2竹炭的蒸汽活化法制活性炭bookmark3水蒸氣活化采用通用的實驗室小型活化爐,活化溫度850t制得的活性炭性能如表~6.亞甲基藍吸附值、碘吸附值均按GB/T12496分析,微孔容積、比表面積是以甲醇為吸附質,按修正的開爾文方程計算。

        表1水蒸氣活化制備活性炭基本數據得率燒失率(%)(%)亞甲基藍吸附值附值容積面積燒失牟(燒失率與比表面積的關系3氫氧化鉀為活化劑竹炭制活性炭bookmark5將氫氧化鉀作活化劑與竹炭粉(自制竹炭粉碎至0.7rtn以下)按一定比例拌勻,在800C下,活化0.h然后用鹽酸中和,再用水洗滌至中性。制得的活性炭碘吸附值為1169mg/g,亞甲基藍吸附值為170mL/g. 4結果和討論bookmark6 4.竹炭的電阻率隨著竹炭的精煉溫度上1升!降從可以看出精煉溫度750:kw.以上電阻率迅速下降。直到920 C電阻率下降到0.31Q/cm,電阻率要達到0.1Q/cm,精煉溫度必須在1000C以上,竹炭的這一性能在電子工業上的應用有待進一步研究和開發。

        4.2竹炭的水蒸氣活化法制取活性炭與一般木材、果殼、煤等其它原料制取活性炭的規律基本一致。隨著燒失率的增加,碘吸附值、亞甲基藍吸附值、微孔容積、比表面積增加。燒失率在30%左右,碘吸附值達到600mg/g,基本無亞甲基藍吸附值;燒失率在40%以后,亞甲基藍吸附值開始呈現出來,即微孔開始擴大;直到燒失率為70%左右,亞甲基藍吸附值達到145mL/g.燒失率從50%到70%,此時碘吸附值增加減慢,而亞甲基藍吸附值上升較快。由此看出,在這一過程中一部分微孔不斷燒蝕,形成過渡孔(中孔)同時也產生新的微孔。

        從孔徑-孔容分布也可以看出這一結果,見表2. 3.5倍。而亞甲基藍吸附值由50mL/g增加到145mL/g為3倍左右,兩者倍數基本相近。亞甲基藍分子直徑一般認為是1.17nm,活性炭孔徑內的單分子層吸附,孔徑至少在2.24nm這與實驗測定的孔徑-孔容分布也基本吻合。

        表2不同燒失率的活性炭孔徑-孔容分布孔徑燒失率(50%)燒失率(70%)微孔中孔4.3氫氧化鉀活化法與水蒸氣活化法比較看出,在同樣碘吸附值下,亞甲基藍吸附值顯得較高,若要制備亞甲基藍吸附值較高的活性炭,采用氫氧化鉀活化法較好。

        (:2⑴4-06―

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