废弃聚苯乙烯制备高比表面活性炭及性能研究

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1、论文题目：专业：硕士生：导师：废弃聚苯乙烯制备高比表面活性炭及性能研究材料学宋玲君(签名)李侃社(签名)摘要本文以废弃聚苯乙烯泡沫(wastefoampolystyrene，缩写为WFPS)为原料，通过磺化、炭化，最后分别采用KOH、H3P04活化法成功制各了高比表面活性炭(HighSurfaceAreaActivatedCarbon，缩写为HSAAC)。分别考察了活化剂种类，炭化料与活化剂的配比，活化温度、活化时间等因素对HSAAC的吸附性能、孑L结构、比表面积的影响，确定出制各HSAAC的最佳工艺条件。磺化一炭化工艺的最佳条件是：硫酸／物料比为2，浸渍时间为2．5h，炭化温度为350

2、℃，炭化时间2h。此时WFPS的碳化物产率可达82．01％。活化工艺的最佳条件是：活化剂KOH／炭化料为2，活化时间为1．5h，活化温度为700。C。经检测，产品活性炭的比表面积1981．5m2／g，碘吸附值为1400．0mg／g，亚甲基蓝吸附值为130．9ml／g，总孔容为1．38ml／g，微孔孔容为1．02ml／g，孔径分布在O．5-2．5nm之间。磷酸也可以做活化剂，实验表明，活化效果不如KOH。磷酸活化活性炭的比表面积仅为1203．95m2／g。利用扫描电镜观察HSAAC的表面形貌，利用红外光谱分析HSAAC表面官能团，并通过BET低温氮气吸附法测定HSAAC比表面积和孔结构。本

3、研究制备的HSAAC对金属离子具有一定的吸附能力，且对硬酸离子吸附能力更强。研究表明，硫酸用量，炭化时间，炭化温度，活化剂用量，活化时间，活化温度是影响活性炭产率和性能的主要工艺因素。随着硫酸用量，炭化时问的增加，碳化产率逐渐增加；随着活化温度的升高，活性炭产率先增后减，碘吸附值则呈现先增大后减小的变化规律。在碱炭比为2，活化温度为700℃，活化时间为1．5h时，活性炭对碘的吸附出现峰值。活性炭孔径分布、比表面积和孔容对碘吸附值有较大的影响。关键词：废聚苯乙烯泡沫；活化；炭化；活性炭；化学法研究类型：应用基础Subject：Studiesonpreparationandpropertie

4、sofHSAACfromWasteFoamPolystyreneSpecialty：MaterialEngineeringName：SongLingjunInstruetor：LiKansheAbstractHighspecificareaactivatedcarbonwassuccessfullymade丘omwastefoampolystyrene(WFPS)throughsulfonation—chafing，andthenactivationbyKOHorH3P04．Theactivatedagentofdifferentkindsanditsration，theactivate

5、dtemperature，theactivatedtime；adsorptionpropertiesofHSAAChavebeeninvestigated．Baseonthese，thetechnologicmethodsandconditionsofcontrollingstructureandpropertiesofHSAAChadbeenestablished．Experimentalresultsshowthatthebesttechnologicconditionsofsulfonation—charingarethattheratioofsulfuricacidandWFPS

6、is2，dippingtimeis150rain，thechafingtemperatureis350℃，andchafingtimeis2h．Inthissituation，thechafingyieldisabout82．01％．Ithasbeenshownthatthemostsuitableconditionsforactivationareasfollows：temperatureof700"C，aratioofKOHandrawmaterialof2，and150minofheatingtime．Theanalysisresultsoftheactivatedcarbonar

7、ethatspecificareareachesaround1981．5m2／g，theiodineadsorptionvalueis1400．0mg／g，methyleneblueadsorptionvalueisl30．9ml／g，totalporousis1．38m1／g，microporousis1．02mYg，theporediameterdistributionisfrom0．5nmto2．5nm．H3P04isused