汉麻秆基活性炭的制备及其吸附性能的研究

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1、北京化工大学顾}：学位论文汉麻杆基活性炭的制备及其吸附性能的研究摘要本论文主要以云南省西双版纳州的去皮汉麻秆为原料，采用KOH化学活化的方法制备高比表面积活性炭。在详细考察制备工艺参数对活性炭织构参数的影响的基础上，利用低温氮气吸附、FTIR等测试分析手段以及a。曲线、DFT等分析方法研究了材料的孔道结构和氢气吸附性能；阐明了活性炭的织构参数与其氢气吸附性能之间的关系。对活性炭样品进行表面氧化处理，研究此过程材料表面化学性质的变化以及与氢气吸附性能的关系。研究结果表明，不同的预处理方法对最终活性炭样品的比表面积有很大的影响。直接炭化和水蒸气处理再活化得到的活性炭样品预处理前后比

2、表面积显著增大，磷酸处理后再活化得到的样品比表面积基本不变，而ZnCl2处理后再活化得到样品的比表面积较活化前减小。500。C直接炭化再活化得到的活性炭样品比表面积高于650℃炭化和水蒸气处理的样品。综合考虑可以得出，最佳的预处理方式为500℃直接炭化。所有样品的氮气吸附等温线均属于I型等温线，具有较高的比表面积(2435．93～3240．95m2／g)和总孔容(1．3～1．98cm3／g)，且其孔径分布较为一致呈多峰型分布，主要以小于2nm的微孔为主，同时含有少量的中孔和大孔。不同活化时间样品的能量分布较宽，并且呈现三组不连续的多峰型分布，说明样品存在不同表面能量的吸附位。样

3、品经硝酸氧化处北京化工人学硕I：学位论文理后，羧基等表面含氧团增加，但BET比表面积和总孔容均在～定程度上减小，且0．7nm以下的极微孔消失，孔径分布变窄。所有样品吸氢量在主要分布在2．7wt％～3．3wt％范围内。通过比较样品各表面织构参数与吸氢量随活化时间的变化规律发现，吸氢量受比表面积和孔容等参数影响较大，低温下不仅小于2nm的微孔对活性炭吸氢行为贡献较大，中孔也有十分重要的影响。样品经硝酸氧化处理后，而氢气吸附量也有所降低。关键词：活性炭，汉麻杆，孔结构，储氢北京化丁大学硕上学位论文PREPARATION，STRUCTUREANDPROPERTIESOFCARBoN．E

4、NCAPSULATEDIRONNANoCRYSTALSABSTRACTHempstemsfromYunnanprovincewereusedasrawmaterialsandhigh·-surface··areaactivatedcarbonswerepreparedthoughchemicalactivationwithKOHasactiveagent．Basedonthestudyofeffectofreactionparametersonactivatedcarbonstextures，porousstructuresandhydrogenadsorptionproper

5、tieswerestudiedthroughnitrogenadsorption，FTIR，0【splotandDFTmethod．Influenceofvarioustextureparametersonhydrogenstoragewasproposed．Thevarietyofsurfacechemistryandinfluenceonhydrogenadsorptionwerealsostudied．Accodingtotheresults，thereisabigeffectofdifferentpre-treatmentonsurfaceareasofas—prepa

6、redsamples．Thesurfaceareascouldbeimprovedbydirectlycarbonizedoractivatedbyvapor．TreatmentwithH3P04hadnoobviouseffectandthetreatmentwithZnCl2loweredthesurfacearea．Carbonizationat500℃hadabettereffectthanCarbonizationat600℃andvaporactivation．Asaresult，thebestpre—treatmentiscarbonizationat500。C．

7、北京化T大学硕l：学位论文AllsamplesweremicroporousmaterialswithnitrogenadsorptionisthermsoftypeI，includinghighsurfaceareas(2435．93-～3240．95m2／g)andtotalporevolumes(1．3-1．98cm3／g)．Theporesizesweremultimodaldistributiondominatedbymicroporessmallerthan2nmwithasma