水热法制备碳化球及应用研究

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1、毕业论文题目水热法制备碳化球及应用研究学院材料科学与工程学院专业班级高分子材料科学与工程学生姓名指导教师摘要废旧棉织物大多被当做垃圾处理掉，回收利用的微乎其微，因此造成了严重的资源浪费和环境污染。在废弃的棉纺织品中，纯棉及含棉纤维纺织品就占了三分之一以上，而目前对于废旧棉纺织品的回收比较落后，阻碍了废旧棉织物循环利用。在240-280℃温度范围下利用废旧棉纺织物为原料，使得其在高温高压下裂解重组，从而得到预期的具有高度功能的碳材料，这种材料的形成机理在本质上与葡萄糖或淀粉的水热转化类似。这种材料在目前作为一种非

2、常前沿的碳材料，在吸附载体、作填充剂等方面有广泛的应用前景。利用XRD、SEM和FT-IR的检测，可以得出水热反应的条件，以及产物的类型。本文主要通过水热法处理废旧纺织物，用控制变量法找出反应的最佳条件，以及探究碳化球的吸附性能。关键词：水热法；废旧棉纺织物；碳化球；吸附IIAbstractMostwastecottonfabricsaretreatedaswastedisposal,recycling,thuscausedseriousresourcewasteandenvironmentalpollutio

3、n.Inabandonedcottontextiles,cottonandcottontextilesareaccountedformorethanathird,andatpresentforrecyclingwastecottontextilesisrelativelybackward,hinderedtherecyclingofwastecottonfabrics.Underthe240-280℃temperaturerangeusingwastecottonfabricasrawmaterial,make

4、itscrackingrestructuringunderhightemperatureandhighpressure,soastogettheexpectedhighlyfunctionalcarbonmaterials,theformationmechanismofthismaterialinessenceissimilartothehydrothermalconversionofglucoseorstarch.Thematerialinthepresentasaveryforefrontofcarbonm

5、aterial,insuchaspectsasadsorptioncarrier,asafillingagenthasextensiveapplicationprospect.TheuseofXRD,SEMandFT-IRdetection,candrawwaterthermalconditions,aswellasthetypeofproduct.Thispapermainlythroughthehydrothermalmethodandtreatmentofwastefabric,withcontrolva

6、riablemethodtofindthebestconditionsofreaction,andexploretheadsorptionperformanceofcarbideballs.Keywords：hydrothermalmethod；Wastecottonfabric；Carbideball；TheadsorptioII第1章绪论1.1概述纺织工业作为我国传统支柱产业之一，在民生产业和国际竞争优势的创汇产业方面起到非常重要的作用，在增加农民收入、繁荣市场、推进城镇化进程、吸纳就业、以及促进社会和谐稳

7、定发展等方面起到了十分重要的的作用。随着社会的发展，如何处理废旧的纺织品对当下是一个非常严峻的问题。在废弃的纺织品中，棉纤维及含棉纤维纺织品约占总量的三分之一。[1]目前对于废旧棉纺织品的回收再利用方法大多局限在将棉纤维切割或破碎后经再加工，制得一些附加值较低的产品，这些产品的技术含量和附加值低，市场饱和度高，难以消耗掉大多数的废旧纺织品，使废旧纺织品的回收再利用产业链难以建立。[2][3]在240-280℃温度范围下利用废旧纺织物为原料，使其在高温高压下裂解重组，从而得到预期的具有高度功能化的碳材料，这种材料

8、的形成机理在本质遵循脱水过程的路径，与葡萄糖或淀粉的水热转化类似。从化学角度来看，其产物固体产品是由小团簇凝聚苯环形成内核较稳定而外壳具有多个反应性/亲水性含氧官能团的微球。通过XRD、SEM、和FT-IR的检测，可以得出水热反应的最佳条件，以及产物的形貌。本文主要通过水热法处理废旧纺织物，用控制变量法找出反应所需的最佳条件，以及反应所经历的过程，根据所得的测试结果推断出反应的机理。碳