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制备超大比表面积椰壳活性炭实验研究

发布时间:2014/9/3 来源:河南浩祥净化

制备超大比表面积椰壳活性炭实验研究中,选取活化温度、浸渍比(KOH和椰壳炭的质量比)、活化时间为影响因素,考察对活性炭性能的影响,制备条件和吸附性能。  

活性炭业甲基蓝吸附值的大小基本可反映活性炭的中孔容积,而碘吸附值基本可反映微孔容积。KOH和椰壳炭在较高的浸渍比和活化温度下,可以发展活性炭的超大比表面积,获得超强的吸附性能。在活化温度800℃,浸渍比2:1以及活化时间60min的条件下,制得的超级活性炭的业甲基蓝吸附值570mg/g,碘吸附值2779mg/g,达到普通活性炭的3倍左右。继续增加浸渍比至3:1,亚甲基蓝吸附值增加较大,碘吸附值基本不变,说明KOH添加量过大导致扩孔,不利于制备以微孔为主的活性炭。  

根据KOH活化制备超级活性炭比表面积和孔结构参数实验数据可知,随着KOH浸渍比增加和活化温度的升高,总孔容积和微孔容积均增加。当浸渍比2:1,活化温度800℃,活化时间60min,制得活性炭B.E.T比表面积达3326㎡/g,超过普通活性炭的3倍,总孔容积1.73m3/g,微孔容积78.1%,平均孔径1.96nm。进一步增加KOH的浸渍量和提高活化温度,比表面积基本未变,而总孔容积和中孔容积增加,微孔率下降。这是因为,KOH与炭反应,形成微孔结构,KOH用量越大,与炭接触的越多,形成的微孔数目越多,比表面积越大。但是,当活化剂超过一定值,碱与微孔结构中的炭继续反应,且活化温度过高,反应速度加快,导致已形成的微孔孔壁坍塌,微孔合并成中大孔。此时,扩孔速度大于新孔形成速度,微孔率下降,平均孔径增大。  

综合实验数据我们得知:KOH和椰壳炭质量比为2:1,活化温度800℃,活化时间60min为最佳活化条件。