国内外活性炭制备论文

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1、国内外活性炭制备毕业论文目录1绪论(1)1.1活性炭制备原料(1)1.1.1煤炭(1)1.1.2石油副产品(1)1.1.3生物质(1)1.2活性炭制备方法(1)1.2.1物理活化法(1)1.2.2化学活化法(2)1.2.3化学物理活化法(2)1.2.4微波活化法(3)1.3国内外活性炭的研究进展及发展趋势(3)1.3.1国内外活性炭制备工艺新进展(3)1.3.2国内外活性炭应用及再生研究进展(4)1.3.3活性炭其它新用途(6)1.3.4活性炭的再生(6)1.3.5活性炭生产存在的问题(7)1.3.6活性炭应用展望(

2、7)1.4论文研究背景及意义(7)1.5论文研究内容(8)2实验部分(9)2.1仪器及试剂(9)2.2材料(9)2.3核桃壳活性炭制备(9)2.3.1温度对活性炭制备的影响(9)II2.3.2活化剂浓度对活性炭制备的影响(10)2.3.3活化时间对活性炭制备的影响(10)2.4活性炭质量表征方法(10)3结果与讨论(12)3.1红外图谱(12)3.2活化温度的影响(12)3.3活化剂浓度的影响(13)3.4活化时间的影响(14)3.5本章小结(14)4核桃壳活性炭吸附甲基橙应用(16)4.1分析方法及实验原理(16)

3、4.2影响核桃壳活性炭吸附的因素(16)4.2.1溶液初始pH(16)4.2.2吸附剂用量(17)4.2.3吸附时间(18)4.3吸附等温线(19)4.4本章小结(21)5结论(22)参考文献(23)致谢(26)II1绪论1.1活性炭制备原料1.1.1煤炭煤炭原料是制造活性炭的重要原料。几乎所有的煤都可以制出活性炭。其中,成煤时间短的无烟煤、弱粘煤、褐煤及泥煤等都是制造活性炭的优良原料。由于煤炭资源丰富植物原料(木质原料)活性炭的木质原料范围很广,常选用的有:木炭、椰子等，分布广泛、价格低廉,因此以煤为原料生产活性炭

4、有着很好的前景[1]。1.1.2石油副产品石油副产品原料主要指石油炼制过程中的含碳产品及废料。例如石油、沥青、石油焦、石油油渣等[4~5]。1990年代初期,中国科学院山西煤炭化学研究所采用灰分、杂质含量低(<0.01%)的石油系沥青为原料,采用KOH化学活化法,制备出比表面积为3600m2·g-1的活性炭[6~7]。1.1.3生物质生物质原料有壳、木屑、树皮、核桃壳、果核、棉壳、稻壳、竹子、咖啡豆梗、油棕壳、糠醛渣及纸浆废液等[1~2]。木质原料在我国活性炭工业中占有着十分重要的地位。其中,椰子壳、核桃壳为最优,但

5、由于原料有限,制约了其发展。1.2活性炭制备方法1.2.1物理活化法物理活化法是先将原材料在一定温度下进行炭化，然后在一定温度下用CO2、O2、空气或它们的混合气体进行活化，制得具有微细晶孔质的活性炭[11~13]。炭化的主要目的是去除原材料中在炭化温度下易挥发的成分或能够分解的物质，得到适合活化的孔逸结构和具有一定机械强度的炭化料。炭化的实质是将原材料中易挥发成分进行热解的过程，活化过程的主要目的是利用活化气体与含碳材料内部“活性点”上的碳原子反应，通过开孔、扩孔和创造新孔，进而形成丰富的微孔[10,13~15]。

6、物理活化法的研究主要集中在活性炭制备与活化剂用量、活化时间、活化温度之间的关系，优化活化工艺条件。周建斌等[16]以1.5kg油茶壳为原料、水蒸气为活化剂，在活化温度为850℃、活化时间为2.5h、水蒸气用量为210g的条件下制得的活性炭的得率为33.7％、碘吸附值为968mg·g-1、亚甲基蓝吸附值为180mg·g-1、比表面积为935mg·g-1。杨坤彬等[17]以600℃炭化2h的椰子壳炭化料为原料、CO2为活化气体，在CO2流量为600mL·min-1、活化时间为4h、活化温度为900℃时制备的活性炭的产率为

7、24%、碘吸附值为1428mg·g-1、比表面积为1653mg·g-1、总孔容为1.045cm3·g-1、微孔容为0.8282cm3·g-1，且以2nm第26页以下的微孔为主，产品性能达到了双层电容器专用活性炭标准。物理活化法具有操作简单、对设备腐蚀小、环境污染小等优点，广泛应用于工业化制备活性炭，但物理活化法活化时间长、活化温度高、所制备活性炭的孔结构较小，因此加快反应速率、缩短反应时间、降低反应能耗是开发物理活化法工艺的关键[18]。1.2.2化学活化法化学活化法是利用活化剂刻蚀炭颗粒的内部结构，形成大量的微孔、

8、中孔和大孔[13,19]。与物理活化法相比，化学活化法的工艺特点是：操作简单、活化温度低、时间短、能耗低。根据活性炭用途的不同，可通过选择不同的活化剂，制备所需孔径、结构的活性炭，例如氢氧化钾活化是产生新微孔，而磷酸或磷酸盐活化主要产生中孔。化学活化法存在活化剂成本高、腐蚀设备、污染环境、产品残留活化剂等缺点[9]。目前常用的活化剂有碱金属、碱