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分析三種不同活化溫度下的木質脫色活性炭最佳條件下的比表面積

文章出处:金岭活性炭   责任编辑:   发布时间2017-06-20    点击数:

分析三種不同活化溫度下的木質脫色活性炭最佳條件下的比表面積。
      不同活化温度下的三组代表性木质脱色活性炭样品,进行N2吸附-脱附等温线实验。由实验结果可知,三种温度下所制备活性炭的N2吸附等温线属于Ⅲ类吸附等温线,表明制备木质活性炭含有大量的中孔,且吸附脱附曲线间有明显回路,这是由于N2分子在中孔中发生了毛细凝聚产生的;且随着活化温度的升高,吸附等温线的起始纵坐标逐渐提高,表明活性炭的微孔量数量增加,比表面积逐渐增大。由BET计算可得700℃为406㎡/g,750℃为800㎡/g,800℃为948㎡/g。由BJH理论计算中孔比表面积可知,700℃为86㎡/g,750℃为238㎡/g,800℃为296㎡/g。
活化溫度對木質脫色活性炭比表面積和總孔容積的影響:
    KOH活化法制备微孔型超级凯发K8官网下载客户端中心试验分析KOH浸渍比为2:1,在不同活化温度下维持60min得到的活性炭的比表面积和总孔容积。活化温度在600℃至800℃范围内活性炭的比表面积和总孔容积随活化温度的上升均显著升高,但当活化温度超过800℃时则比表面积有所下降,总孔容积也无明显增加。这是因为比表面积主要由微孔贡献,当活化温度超过800℃时,KOH与碳反应速率过快,导致已生成的微孔发生烧蚀生成中大孔,比表面积下降。活化温度对木质脱色活性炭微孔容积和平均孔径的影响。
    根据活性炭微孔容积和平均孔径随活化温度升高的变化趋势图得知,微孔容积在活化温度为800℃时具有最大值,高于800℃则有所下降。同时,平均孔径在活化温度低于800℃时变化不明显,在1. 9-2nm范围内。但是当活化温度高于800℃时,平均孔径有明显的上升且超过2.2nm,说明此时活性炭己由以微孔分布为主转变为以中孔分布为主。从微孔容积和平均孔径的变化趋势可知在800℃活化可得到微孔结构最发达的超级活性炭。若活化温度超过800℃则由于KOH与碳的反应速率过快,骨架碳原子被消耗,使部分己有的微孔扩孔或合并转变为中孔,导致微孔容积下降。
由此知最佳條件下制備木質活性炭的總比表面積爲948㎡/g,其中中孔比表面積爲296㎡/g,平均孔徑爲3.76nm。此外,活性炭的亞甲基藍吸附值與活性炭的比表面積在實驗條件下,呈現出正比例的關系,表明實驗選擇亞甲基藍吸附值作爲脫色活性炭的性能評判標准,具有一定的合理性與科學性。

 

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