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1、第24卷第6期无机材料学报Vo.l24,No.62009年11月JournalofInorganicMaterialsNov.,2009文章编号:1000324X(2009)06113205DOI:10.3724/SP.J.1077.2009.01132水热法制备炭球活性炭复合材料刘守新,孙剑(东北林业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150040)摘要:以商品活性炭和葡萄糖为原料,采用水热合成方法,在活性炭表面和孔内合成纳米炭球,制得富含含氧官能团的炭球活性炭复合材料.通过低温液氮(N2
2、/77K)吸附测定了炭球活性炭复合材料的比表面积和孔容、孔径分布.以SEM观测材料表面形貌.采用FTIR、XPS分析复合材料的表面官能团结构.以水相中无机Cr(VI)的去除测试材料的吸附性能.结果表明:葡萄糖水热处理后在活性炭表面生成炭球,活性炭孔隙结构降低,炭球尺寸和分布受葡萄糖溶液浓度影响较大,活性炭表面生成以OH为主的含氧官能团.炭球活性炭复合材料对Cr(VI)的单位质量和单位面积吸附容量最高分别为原料活性炭的近4倍和95倍.关键词:葡萄糖;水热;炭球;活性炭;复合材料中图分类号:T
3、B332文献标识码:ACarbonSphere/ActivatedCarbonCompositeMaterialsPreparedbySolvothermalMethodLIUShouXin,SUNJian(CollegeofMaterialScienceandEngineering,NortheastForestryUniversity,Harbin150040,China)Abstract:Usingglucoseandcommercialactivatedcarbon(AC)we
4、reasstartingmateria,lcarbonspherewassynthesizedonthesurfaceandinteriorofporesofACbysolvothermalmethodandanewcompositecarbonmaterialwaspreparedwhichwasrichinoxygencontainingfunctionalgroups.NitrogenadsorptionisothermandSEMwereusedfortheobservationofp
5、orestructureandsurfacemorphology.FTIRandXPSwereusedforoxygencontainingfunctionalgroupsanalysis.Cr(VI)wasusedasinorganicmetalionmodelforadsorptioncapacitymeasuremen.tTheresultsshowthatmicrometercarbonsphererichinoxygencontainingfunctionalgroupscanbee
6、ffectivelyanchoredonthesurfaceofAC.TheobtainedcarboncompositesexhibitremarkableenhancedadsorptioncapacityforCr(VI)intermsofpermassorpersurfacearea,whichisapproximately4and95timesofthatforACraw,respectively.Thesizeanddispersionofcarbonspheresaredepend
7、entontheconcentrationofglucose,aswellasthegeneratedoxygencontainingfunctionalgroups.Withtheincreaseofglucoseconcentration,theporositydecreasesandthenumberofoxygencontainingfunctionalgroupsincreasesandCOHbecomesdominan.tKeywords:glucose;solvotherma;l
8、carbonsphere;activatedcarbon;composite制备具有特定的孔结构和表面官能团及其复合呈正比.在高于正常的苷化温度(110~120)条件功能型的新型炭质吸附材料,是当今炭材料领域的下,在160~180下将葡萄糖进行水热处理,葡萄[16][13]研究热点和前沿问题.金属离子的吸附主要取决糖发生芳化和炭化反应,得到球形胶束,胶束进[5,78][1416]于活性炭的孔结构和表面化学结构.活性炭表一步生长,得到球核或球形粒子.将葡萄糖在
