蒙冕武
,
齐丛亮
,
刘庆业
,
吕梁
,
康彩艳
,
周振明
,
张涛
,
陈春强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.18.012
采用中心复合设计(CCD)方法研究活化剂浓度、活化温度及时间等对甘蔗叶活性炭得率及吸附性能的影响;运用Design Expert软件建立活性炭得率和碘吸附值的预测模型,优化甘蔗叶活性炭的制备工艺;并采用FT-IR、SEM和XRD等方法对甘蔗叶及其活性炭的表面官能团、微观形貌和晶体结构进行分析.结果表明,甘蔗叶活性炭最优制备工艺:活化剂浓度为2.50％(质量分数)、活化温度为705℃、活化时间为65min,样品得率和碘吸附值分别为29.33％、987.69 mg/g,与模型预测值误差分别为7.88％、2.68％;甘蔗叶活性炭的孔径范围为735.1nm～7.16 μm,微晶层距d(002)为0.3559nm,微晶尺度La、Lc分别为0.3054 nm、0.1420 nm,表面官能团主要有羧基、酚羟基、醇羟基、胺基等.
关键词:
甘蔗叶
,
活性炭
,
中心复合设计
,
表征
齐丛亮
,
蒙冕武
,
洪威
,
刘庆业
,
周振明
,
陈朝述
,
黄思玉
,
康彩艳
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.18.005
采用热重分析仪(TG-DTG)分析了 NH4 H2 PO4活化甘蔗叶时的热解历程和活化反应机理,研究了活化剂浓度、液料比、浸泡时间、活化温度及活化时间等工艺因素对甘蔗叶活性炭样品得率、碘吸附值的影响,并运用扫描电子显微镜(SEM)对甘蔗叶及其活性炭样品进行了表征.结果表明,甘蔗叶制备活性炭的反应为4C＋2NH4 H2 PO4→P2 O3＋CH4↑＋CO2↑＋2CO↑＋2NH3↑＋H2 O↑甘蔗叶活性炭的碘吸附值随着活化时间的延长而增加,随着活化剂浓度、液料比、浸泡时间、活化温度的增加而呈现先增后减的变化规律；甘蔗叶活性炭的最优制备工艺条件为活化剂浓度2．5％(质量分数),液料比为5∶1,浸泡时间为20 h,活化温度为700℃,活化时间为60 min,所制备的活性炭样品具有丰富的管束结构,其得率和碘吸附值分别为30．9％、993．33 mg/g.
关键词:
甘蔗叶
,
活性炭
,
热解历程
,
机理
