化学活化锯屑制备微孔及中孔活性炭

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1、万方数据学校代码：10225学号：09100学位论文化学活化锯屑制备微孔及中孔活性炭指导教师姓名：申请学位类别：论文提交日期：授予学位单位：李密刘守新教授硕士2009年4月东北林业大学专业领域：林产化学加工工程论文答辩日期：2009年6月授予学位日期：答辩委员会主席：论文评阅人：聋必栉素大学万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：09100DissertationfortheDegreeofMasterPreparationofmicroporousandmesoporouscarbonfromwoodsawdustbychemicalagent

2、activationCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0ralExaminati011：University：MILIProf．ShouxinLiuNoneMasterChemicalEngineeringofForestryProductsJune，2009NortheastForestry万方数据摘要以制材剩余物杨木锯屑等为原料，采用KOH和H3P04为活化剂，化学活化分别制备微孔和中孔活性炭吸附材料。文中系统研究了原料性质对活性炭比表面积和得率

3、的影响：考察浸渍比、活化温度和活化时间等不同的工艺条件对活性炭的比表面积、孔结构和吸附性能的影响；对相应活化机理进行了初步研究。研究的主要内容有：1．对原料组成进行分析，考查研究木质原料的组成成分对活性炭比表面积及吸附性能的具体影响关系。结果发现以浸提落叶松为原料制得活性炭的得率最高，为22．82％；以落叶松为原料制得活性炭灰分最高，为10．7％。KOH与原料浸渍比为4：1，700"C活化1h时，木质素含量是活性炭比表面积大小的主要影响因素。木质素含量越高，得率越大，但所制得的活性炭比表面积越小，且碘值相应减小。2．采用KOH化学活化法制备微孔活性炭。研究发现KOH和锯屑最优活化

4、条件是：浸渍比为1：1，活化时间为60min，活化温度为700"C。北方杨木锯屑制各的活性炭比表面积可达到1748．82m2／g，碘值达到1147．88mg／g，得率最高可达13．08％。样品的平均孔容为0．562cm3／g，孔容最大值对应的孔宽为4．17A，平均孔径23．43A，微孔率达70％。3．采用H3P04活化制备中孔活性炭。研究发现磷酸活化最佳活化条件是：浸渍比1：2左右，活化温度400～500℃，活化时间60"--'90min。以杨木锯屑为原料制得的中孔活性炭比表面积可达1609．43m2／g，亚甲基蓝吸附值192．45mg／g，焦糖脱色率可达118％，VBl2吸附值

5、可达73．46mg／g。样品BJH脱附孔容为1．72cm3／g，平均孔径为38．69A，SF最高孔径为28．05A，中孔率达60％。4．以杨木锯屑为原料的酸碱活化机理分析。KOH活化反应在相对较高的温度下进行，一般高于700℃。活化的主要产物是K2C03，当浸渍比增大时，产物中的KOH含量明显升高。磷酸活化反应在较低分温度下就已经产生，450℃之前磷酸与纤维素不断产生酯类化合物。活化温度在400"--'450"C比较适宜中孔的形成，温度高于550℃之后中孔显著下降。关键词锯屑，化学活化，中孔，微孔，活性炭万方数据AbstractInthisdissertation，thesawd

6、ustofpoplaretc．frommeremainderofwoodmanufactureinNorthareawasactivatedseparatelybyKOHandH3P04toobtainmesoporousandmicroporousactivatedcarbon(AC)withsuperioradsorptionproperty．Theeffectofthecompositionsoftheserawmaterialsontheyield,specificsurfacearea,adsorptionvaluesandashofACweresystematical

7、lyinvestigated．Theeffectofactivationconditions，such船ratio，activationtimeandactivationtemperaturewhicharecontrolled，onthespecific-surface-area(SSA)，porestructureandadsorptionvalueswasinvestigatedtoobtaintheoptimalactivationcondition．Andtheacti