炭基材料的制备综述VIP免费

炭基材料的制备及其吸附性能研究专业班级：应化0904姓名：金红英学号：2009310201021摘要：本文以木材锯末为原材料，经过马沸炉在无氧条件下加热得碳基材料并对其吸附性能进行研究。对原材料加热不同时间后，取不同加热时间、相同质量的炭基材料、在相同的条件下对相同浓度的苯酚进行吸附至达到饱和，用吸光光度法测剩余苯酚浓度，计算饱和吸附量，根据饱和吸附量的大小反映加热时间对炭基材料吸附性能的影响。根据实验结果，加热3h时对苯酚的饱和吸附量最大。对原材料在不同的温度下加热相同的时间后取等量的炭基材料，同样在相同的条件下对苯酚进行吸附至饱和，根据饱和吸附量的大小反映加热的温度对炭基材料吸附性能的影响，实验发现在温度为600°C所制得的炭基材料吸附性能最好。最后取吸附性能最好的炭基材料对苯酚进行吸附，在不同试验温度下测动力学曲线，研究吸附温度对吸附的影响，并推测炭基材料对苯酚的吸附方程式，研究结果表明温度越低，对苯酚吸附达到平衡的时间越短，即吸附速率越快。且其对本分的吸附符合为准二级方程。实验过程中还对苯酚的初始浓度对吸附的影响进行了研究，结果是苯酚初始浓度越大，相同的炭基材料的饱和吸附量越大，在有误差存在的情况下，大致与理论相符。关键词：木屑，炭基材料，饱和吸附量，吸附性能，苯酚，吸光光度法1、前言一：木屑的应用木材综合利用率是衡量一个国家林产工业水平的重要标志，我国年伐木材约5000多万立方米，其中约有40％经制材加工，这其中有l0％左右的木材变成木屑，困此我国年产木屑量约相当200万立方米木材，但其中大部分未被利用。锯木屑的利用途径很多，用作制板原料、土壤改良剂、生产胶粘剂及一些化工原料、栽培食用菌、生产木屑塑料制品、制取酒精、提取燃油和汽油、生产菱镁矿制品、处理工业废水、加工饲料作家畜敷料和堆肥、加工成燃料、制作横压成型产品等，其中有的在我国己得到较广泛的应用。近几年，我国对锯木屑的加工利用已逐渐加以重视，将其视为提高木材综合利用率，缓解我国材供需矛盾的一项重要措施，不同部门针对各自的应用实际开发成功许多利用锯术屑的新产品，如果加以实际推广应用将会产生较大的经济效益和社会效益。木屑除了上述各种应用之外还有一个非常大的用途，那就是制作炭基材料的非常好的原材料，炭基材料在生活的各个方面都有应用，因此研究廉价的木屑制作的炭基材料的性能具有很重要的现实意义。二．炭基材料的分类及结构特性最常见的炭基材料有活性炭、活性焦以及活性碳纤维等。1、活性炭(ActivatedCarbon，AC）活性炭是最常见的炭基材料之一，其是由石墨微晶构成，其孔结构十分复杂，孔径分布范围很宽，从几个纳米的微孔到肉眼可见的大孔，孔的形状也是各式各样，广泛应用于各种工业生产过程之中.按照IUPAC的规定,微孔是直径为0～2nm的孔,中孔是直径为2～50nm的孔,而大孔是直径为大于50nm的孔。其比表面积为300～2500m2／gu“，外观为黑色无定型粉末或颗粒状。活生炭中微孔对活性炭吸附量起着支配作用，中孔和大孔一般为吸附质分子的进入通道，吸附质在通道内的扩散过程的快慢也会影响吸附量的大小。制备方法怎样制作活性炭?活性炭制作流程有哪些？简而言之，活性炭的制作分碳化及活化两步。一、活性炭的制备首先要对原料进行碳化。碳化也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般温度在600℃以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活性炭原材料经碳化后，会分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体;原料分解成碎片，并重新结合成稳定的结构。这些碎片可能是由一些微晶体组成。微晶体是由两片以上的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。但堆积无固定的晶型。微晶体的大小和原材料的成份和结构有关，并受碳化温度的影响，大致是随碳化温度的升高而增大的。碳化后微晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。二、活性炭半成品进行活化。活化是在有氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。当氧化过程的温度在800-900℃时，一般用蒸汽或二氧化碳为氧化剂;当氧化温度在600℃以下时，一般用空气做氧化剂。对于活化过程所起的作用，目前...