木質(zhì)泡沫及柱狀成型活性炭的制備與性能研究.pdf

1、與粉狀活性炭相比,成型活性炭具高強度,使用方便等優(yōu)點。本論文以椰殼活性炭為原料制備了聚氨酯基泡沫炭;以木質(zhì)粉末活性炭為原料,分別以羧甲基纖維素鈉(CMC)和淀粉為粘結(jié)劑制備了木質(zhì)柱狀成型活性炭。
　　 采用聚氨酯為基體,在泡沫制備過程中加入顆?；钚蕴?免粘結(jié)成型,再經(jīng)熱處理制得泡沫炭。以低溫液氮(N2/77K)吸附測定泡沫炭的孔徑結(jié)構(gòu),以SEM觀測泡沫炭表面多孔結(jié)構(gòu),采用熱分析儀分析聚氨酯骨架熱分解過程,以苯酚吸附容量、亞甲基藍

2、值和碘值為評價指標測定泡沫炭的吸附性能。
　　 分別利用CMC及淀粉為粘結(jié)劑低溫下制得成型活性炭,考察炭化溫度及粘結(jié)劑添加量對成型炭各項性能指標的影響,以低溫液氮(N2/77K)吸附測定泡沫炭的孔徑結(jié)構(gòu),采用熱分析儀分析成型炭前驅(qū)體熱分解過程,以甲苯吸附容量、亞甲基藍值和碘值為評價指標測定成型活性炭的吸附性能。研究表明:
　　 聚氨酯基泡沫炭吸附材料的研究結(jié)果表明:以聚氨酯為基體免粘結(jié)成型制備的泡沫炭與原料活性炭相比性能

3、下降的比較少,比表面積下降率僅為30％～63％,最高可達655m2/g。PU/AC-1-n(組合聚醚:MDI=10:9)各項指標明顯優(yōu)于PU/AC-2-n(組合聚醚:MDI=10:7),SEM結(jié)果表明聚氨酯的存在雖然堵塞了活性炭的一部分孔隙,但聚氨酯與活性炭結(jié)合緊密,聚氨酯的存在為泡沫炭提供了良好的強度。熱分析結(jié)果表明聚氨酯和活性炭在較低溫度下結(jié)合即可制得性能良好的泡沫炭。
　　 CMC-柱狀成型活性炭的制備與表征研究結(jié)果顯示;

4、隨著炭化溫度的升高,CMC-柱狀成型活性炭的各項性能都呈現(xiàn)下降趨勢,在炭化溫度為200℃時表現(xiàn)出最好的性能:隨著CMC添加量的增加,所制成型活性炭的各項性能逐漸降低,而所制成型活性炭的強度逐漸增大,對甲苯的吸附性能逐漸降低,甲苯吸附值在CMC添加量為10％達到最高,可達65.5％,并得出制備CMC-成型活性炭的最佳工藝為炭化溫度200℃,CMC添加量10％。
　　 淀粉-柱狀成型活性炭的制備結(jié)果表明:淀粉-成型活性炭隨著炭化溫度

5、的升高,所制成型活性炭的各項性能都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在250℃是表現(xiàn)出最好的性能;隨著淀粉粘結(jié)劑添加量的增加,所制成型活性炭的各項性能逐漸降低,但所制成型活性炭的強度逐漸增大,在淀粉粘結(jié)劑添加量為55％時強度下降,對甲苯的吸附性能表現(xiàn)為逐漸降低,甲苯吸附值在淀粉粘結(jié)劑添加量為35％達到最高可達56.2％,并得出制備淀粉.柱狀成型活性炭的最佳工藝為炭化溫度250℃,淀粉粘結(jié)劑添加量40％。
　　 綜合比較,聚氨酯基泡沫炭吸附