几种不同植物基活性炭的制备与特性研究

发布时间：2021-05-19 20:54

　　活性炭作为世界范围内应用最广泛多孔材料之一,其优良物化性能被广泛应用于环保、化工、食品、医药行业,并且多采用煤炭、果壳、木材作为生产来源,为了实现扩大原料范围和清洁生产,目前人们更倾向于选择可再生的植物基废料,为了定向改造活性炭的物化性质,以获得特定类型的活性炭,人们更多地在活化过程做改变或者对活性炭进行二次改造,从植物原材料本身的性质与活性炭定向改变的关系研究仍旧较少,并且不同原料本身的性质对制得的活性炭孔径结构的影响以及各性能指标的影响的研究仍旧不充分;同时由于传统制备活性炭方法如化学活化和物理活化法制备活性炭仍面临设备腐蚀,污染环境,成本高等问题,对于活性炭制备方法的创新也仍是研究热点。基于以上问题,实验选取几种目前生产和研究最常用原料:草本类植物(竹笋皮,玉米芯,米糠,空心莲子草等草本类植物废料和木本类植物（杨木屑和果壳）以及普通水果皮类,采用KOH活化法,以最佳制备条件:碱炭比为3:1,活化温度为750℃下保温1h,比较不同植物源活性炭性质功能的差异。发现（1）研究发现草本植基活性炭得率不一定小于木本植物基活性炭（2）木质素含量高的植物基活性炭不一定微孔率更高,碘吸附值更大,... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章. 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 活性炭物化结构
    1.3 活性炭前体
    1.4 活性炭的制备与表征
        1.4.1 活性炭的制备
        1.4.2 活性炭吸附性能的表征
        1.4.3 热分析表征热重分析
        1.4.4 X射线衍射分析
        1.4.5 电镜分析
        1.4.6 氮气吸附脱附等温线
    1.5 活性炭类型及应用
    1.6 研究内容及意义
    1.7 研究路线图
第二章. 植物基活性炭的制备
    2.1 研究背景
    2.2 实验器材
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验试剂
    2.3 实验步骤
        2.3.1 原料的炭化
        2.3.2 活化
        2.3.3 洗涤和干燥
        2.3.4 碘吸附值测试
    2.4 实验结果与分析
    2.5 实验结论
第三章. 原料性质与活性炭性能、孔径结构关系研究
    3.1 研究背景
    3.2 材料与方法
        3.2.1 原料
        3.2.2 分析纯试剂
        3.2.3 实验方法:
            3.2.3.1 原料组分分析
            3.2.3.2 活性炭制备
            3.2.3.3 活性炭性能检测
            3.2.3.4 活性炭的表征
    3.3 结果与分析
        3.3.1 原料组分的测定
        3.3.2 原料组分与对应活性炭性能的关系分析
        3.3.3 不同原料活性炭孔结构差异分析
        3.3.4 不同原料活性炭形貌表征
    3.4 实验结论
第四章. 自活化法制备菱角壳活性炭及其表征和吸附性能研究
    4.1 研究背景
    4.2 材料与方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 试剂与仪器
        4.2.3 活性炭的制备
        4.2.4 活性炭的表征
        4.2.5 吸附性能评价
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 正交实验结果
        4.3.2 活性炭的表征
            4.3.2.1 热重分析
            4.3.2.2 表面微观形貌
            4.3.2.3 红外光谱分析
            4.3.2.4 X-射线衍射分析
            4.3.2.5 氮气吸/脱附曲线及孔径参数
    4.4 菱角壳活性炭对苯酚的吸附研究
        4.4.1 苯酚标准浓度曲线的绘制
        4.4.2 菱角壳活性炭苯酚吸附值的测定
        4.4.3 活性炭用量的影响
        4.4.4 的初始浓度的影响
        4.4.5 吸附时间的影响
        4.4.6 吸附等温线
    4.5 实验结论
第五章. 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表文章情况
致谢



本文编号：3196427