铜藻基炭材料的制备及其co2吸附性能研究

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1、DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegree⑩PREPARATIoNANDC02ADSORPTIoNoFj渊R614j添硼夕日DR?、7ER，BASEDCARBoNM【ATERIALSWrittenbyWuXiSupervisedbuoervlseObvbVProfessorAiNingAssociateProfessorZengGanningCollegeofChemicalEngineeringZhejiangUn

2、iversityofTechnologyApril2014浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：／{五磊1日期：劢烨年乡月j7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、

3、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。72、不保密∥(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：／{砂荔咄乓a一日期：知心年歹月幻日日期：抽【牛年s月7日浙江工业大学硕士学位论文铜藻基炭材料的制备及其C0：吸附性能研究摘要生物质炭材料的制备不仅实现了废弃资源的再

4、利用，还满足了对活性炭等功能性炭材料的巨大需求。生物质炭材料高比表面积、发达孔隙结构及表面易改性等特点，使其在能源、环境等领域有广泛的应用前景。大型海藻具有不与粮争地、生长周期短、产量高、预处理成本低等优点，被联合国粮食及农业组织(FAO)视为最适合作生物质资源的藻类。本研究以一种海洋环境修复的大型海藻——铜藻为原料，在对其进行成分分析的基础上，采用水热炭化法制备生物炭，以正交试验获得制备铜藻基水热炭的最优工艺条件。在此基础上对水热炭采用KOH法活化改性，考察了活化条件对活性炭表面结构的影响，将所得铜藻基活性

5、炭应用于对温室气体C02的吸附。结果表明：(1)以铜藻为原料，制备水热炭的最佳工艺条件为}反应时间2h，反应温度180℃，铜藻与去离子水质量比1／4。在此条件下，水热炭的碳回收率为65．O％，得率为51．4％。(2)最优工艺条件下制得的铜藻基水热炭比表面积为26．6m2。g～，pH值为4．8，有较高的O／C和较低的C／N，较干法裂解炭存在更为丰富的含氧、含氮官能团，亲水性更强，灰分含量更低。(3)铜藻基水热炭表面大孔结构有利于KOH活化剂的扩散，T活化后炭材料表面以微孔为主，孔径分布较集中。以C02的平衡吸附

6、量为指标进行恒定，活性炭的最佳制备工艺为：180℃水热炭为原料，碱料质量比1，活化温度600℃，活化时间2h，所得活性炭在30。C，latm下对纯C02的平衡吸附量为102mg。g～。(4)KOH法铜藻基活性炭对C02的吸附以物理吸附为主，吸附动力学可用拟一级动力学模型拟合，材料吸附再生性能强。关键词：铜藻，水热炭化，生物炭，活性炭，C02吸附浙江工业大学硕士学位论文PREPARATIONANDC02ADSORPTIONOF脚尺剑船m，日D尺砸R，BASEDCARBONM[ATERIALSABSTRACTTh

7、epreparationofbiomassbasedcarbonmaterialsnotonlyrealizestherecycleofwasteresources，butalsomeetsthehugedemandoffunctionalcarbonmaterials，suchasactivatedcarbonetc．Biocharspossessawideapplicationprospectbothinenergyandenvironmentbecauseoftheircharacteristicsof

8、highspecificsurfacearea，richporestructuresandeasymodificationofsurface．Comparedwithcorpswhichneedvastareas，themacroalgaehasmanyadvantagessuchasshortvegetativecycle，richresourcesintheseaandlow-costinpre