传统加热与微波加热制备活性炭及其介电性能的研究
发布时间：2023-04-26 20:42
活性炭作为一种具有发达孔隙结构、较大比表面积以及强吸附性的功能性炭材料,被广泛应用于军工、化工、半导体、电池以及电能贮存等各个领域。随着微波技术的发展,微波加热制取活性炭,微波再生活性炭,微波改性活性炭,微波辐照活性炭脱硫脱硝技术等领域受到了广泛的关注。然而,活性炭在微波场中的温度变化主要由其介电性能决定,并以复介电常数的形式表现为:ε=ε′-jε″。因此,本文主要探究活性炭介电性能的变化规律,以期为活性炭在微波场中的应用提供必要的实验数据和合理的理论支撑。本文以椰壳、无烟煤和废弃塑料瓶(PET)作为研究对象,在传统加热和微波加热两种加热方式下,以KOH、ZnCl2和H3PO4为活化剂制备活性炭,利用拉曼光谱、XRD、FT-IR以及N2吸附法表征活性炭的微观结构,矢量网络分析仪测试活性炭的介电性能,通过实验研究及分析处理得到以下结论:(1)采用传统加热,KOH活化椰壳、无烟煤和废弃塑料瓶(PET)制备三种活性炭。研究发现:椰壳活性炭的BET比表面积最大为1809.95m2/g,...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 活性炭的制备
1.2.2 活性炭在微波场中的应用
1.2.3 活性炭介电性能的重要性
1.3 课题研究的主要内容
1.4 课题技术路线
1.5 本章小结
第二章 实验系统和研究方法
2.1 实验原料和活性炭的制备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验装置
2.1.3 实验方法
2.2 活性炭微观结构的表征
2.2.1 活性炭晶相结构的表征
2.2.2 活性炭表面官能团的表征
2.2.3 活性炭孔隙结构的表征
2.3 活性炭介电性能测量
2.4 本章小结
第三章 原料的热解特性及其炭化料介电性能研究
3.1 原料热解特性分析
3.1.1 椰壳热解过程分析
3.1.2 废弃塑料(PET)热解过程分析
3.1.3 晋城无烟煤热解过程分析
3.2 炭化料XRD分析
3.3 炭化料孔隙结构分析
3.4 炭化料介电性能分析
3.5 本章小结
第四章 传统加热制备活性炭及其介电性能研究
4.1 KOH活化法制备活性炭及其介电性能研究
4.1.1 不同原料所制备活性炭晶相结构分析
4.1.2 不同原料所制备活性炭孔隙结构分析
4.1.3 不同原料所制备活性炭表面官能团分析
4.1.4 不同原料所制备活性炭介电性能分析
4.2 H3PO4活化法制备活性炭及其介电性能研究
4.2.1 浸渍比对活性炭微观结构和介电性能的影响
4.2.2 活化温度对活性炭微观结构和介电性能的影响
4.3 ZnCl2活化法制备活性炭及其孔隙结构研究
4.3.1 浸渍比对活性炭孔隙结构的影响
4.3.2 活化温度对活性炭孔隙结构的影响
4.3.3 活化时间对活性炭孔隙结构的影响
4.4 不同活化剂制备活性炭及其介电性能研究
4.4.1 活化剂对活性炭晶相结构的影响
4.4.2 活化剂对活性炭孔隙结构的影响
4.4.3 活化剂对活性炭介电性能的影响
4.5 本章小结
第五章 微波加热制备活性炭及其介电性能研究
5.1 微波-H3PO4制备活性炭及其孔隙结构的研究
5.1.1 浸渍比对活性炭孔隙结构的影响
5.1.2 活化温度对活性炭孔隙结构的影响
5.1.3 活化时间对活性炭孔隙结构的影响
5.2 微波-KOH制备活性炭及其孔隙结构的研究
5.2.1 浸渍比对活性炭孔隙结构的影响
5.2.2 辐射功率对活性炭孔隙结构的影响
5.2.3 辐射时间对活性炭孔隙结构的影响
5.3 传统加热与微波加热制备活性炭的对比
5.3.1 对比活性炭孔隙结构
5.3.2 对比活性炭晶相结构
5.3.3 对比活性炭介电性能
5.4 微波辐射下不同活化剂对活性炭介电性能的影响研究
5.4.1 活化剂对活性炭升温特性的影响
5.4.2 活化剂对活性炭孔隙结构的影响
5.4.3 活化剂对活性炭晶相结构的影响
5.4.4 活化剂对活性炭介电性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学位论文
本文编号：3802169
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 活性炭的制备
1.2.2 活性炭在微波场中的应用
1.2.3 活性炭介电性能的重要性
1.3 课题研究的主要内容
1.4 课题技术路线
1.5 本章小结
第二章 实验系统和研究方法
2.1 实验原料和活性炭的制备
2.1.1 实验原料
2.1.2 实验装置
2.1.3 实验方法
2.2 活性炭微观结构的表征
2.2.1 活性炭晶相结构的表征
2.2.2 活性炭表面官能团的表征
2.2.3 活性炭孔隙结构的表征
2.3 活性炭介电性能测量
2.4 本章小结
第三章 原料的热解特性及其炭化料介电性能研究
3.1 原料热解特性分析
3.1.1 椰壳热解过程分析
3.1.2 废弃塑料(PET)热解过程分析
3.1.3 晋城无烟煤热解过程分析
3.2 炭化料XRD分析
3.3 炭化料孔隙结构分析
3.4 炭化料介电性能分析
3.5 本章小结
第四章 传统加热制备活性炭及其介电性能研究
4.1 KOH活化法制备活性炭及其介电性能研究
4.1.1 不同原料所制备活性炭晶相结构分析
4.1.2 不同原料所制备活性炭孔隙结构分析
4.1.3 不同原料所制备活性炭表面官能团分析
4.1.4 不同原料所制备活性炭介电性能分析
4.2 H3PO4活化法制备活性炭及其介电性能研究
4.2.1 浸渍比对活性炭微观结构和介电性能的影响
4.2.2 活化温度对活性炭微观结构和介电性能的影响
4.3 ZnCl2活化法制备活性炭及其孔隙结构研究
4.3.1 浸渍比对活性炭孔隙结构的影响
4.3.2 活化温度对活性炭孔隙结构的影响
4.3.3 活化时间对活性炭孔隙结构的影响
4.4 不同活化剂制备活性炭及其介电性能研究
4.4.1 活化剂对活性炭晶相结构的影响
4.4.2 活化剂对活性炭孔隙结构的影响
4.4.3 活化剂对活性炭介电性能的影响
4.5 本章小结
第五章 微波加热制备活性炭及其介电性能研究
5.1 微波-H3PO4制备活性炭及其孔隙结构的研究
5.1.1 浸渍比对活性炭孔隙结构的影响
5.1.2 活化温度对活性炭孔隙结构的影响
5.1.3 活化时间对活性炭孔隙结构的影响
5.2 微波-KOH制备活性炭及其孔隙结构的研究
5.2.1 浸渍比对活性炭孔隙结构的影响
5.2.2 辐射功率对活性炭孔隙结构的影响
5.2.3 辐射时间对活性炭孔隙结构的影响
5.3 传统加热与微波加热制备活性炭的对比
5.3.1 对比活性炭孔隙结构
5.3.2 对比活性炭晶相结构
5.3.3 对比活性炭介电性能
5.4 微波辐射下不同活化剂对活性炭介电性能的影响研究
5.4.1 活化剂对活性炭升温特性的影响
5.4.2 活化剂对活性炭孔隙结构的影响
5.4.3 活化剂对活性炭晶相结构的影响
5.4.4 活化剂对活性炭介电性能的影响
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学位论文
本文编号：3802169
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