磷酸活化-热解炭化制备大麻秆活性炭的特性研究

• 作者: 李汇川 胡建杭 谭子阳 夏子皓 杜金龙 高鹏文
• 来源期刊: 太阳能学报
• 关键词: 大麻秆 活性炭 比表面积 热解 炭化
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 454-459
• 页数: 6页
• 分类号: TQ424.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2019-0594

摘要

采用磷酸活化法并辅以热解成炭法制备大麻秆活性炭,利用比表面积测试(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等检测手段分析活性炭的性能.结果表明:磷酸能促进大麻秆中半纤维素、纤维素等物质的分解,并在磷酸介入下与纤维素反应形成C—O—P缔合结构,强化炭化过程的骨架强度.磷酸活化也可促进活性炭微孔的形成,从而进一步增大活性炭的比表面积.由实验可知,活性炭的比表面积最高可达到1465.58 m2/g.活性炭的形成分为浸渍、干燥、预炭化、炭化4个阶段,期间大麻秆中不稳定的成分会发生分解,磷酸会与纤维素发生反应形成C—O—P缔合结构,作为碳骨架.若要用磷酸活化法成功制得大麻秆活性炭,炭化温度最低要达到350℃,且大麻秆活性炭的比表面积在650℃时达到峰值;350～650℃温度区间内,随着炭化温度的升高,不断有新的微孔生成,同时已有的微孔扩孔变为中孔,微孔孔容保持稳定,中孔孔容不断增加,平均孔径持续增大.若炭化温度继续升高,大麻秆活性炭的比表面积与孔容会减小.为了控制烧失率,炭化时间宜控制在约1.5 h.