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竹活性炭在制备环节中影响其特性的主要因素

2023-10-02 19:21:11

碳化温度的影响包含升温速度和碳化终温。碳化升温速度对炭素前驱体的微晶结构影响很大。因为升温速度的提高并能使脲醛树脂的热分解加速,短时间产生较多的游离基,并且气体析出速度和胶质体流通性提升,有益于中间相的生长和炭素前驱体石墨化度的提高,但不利于活性碳孔隙结构的发育。强的升温速度对炭素前驱体微晶结构的有序化不好。因为在固相中自由基挪动慢,没有足够的时间有序化。同时,高升温速度会在短时间内析出大量的挥发份,结果生成大的孔隙。此外,强的升温速度对活性炭的强度也不好。因而碳化终温一般不宜过高,应控制在800℃左右。


影响竹活性炭性能的活性标准主要是时间和温度。在温度固定的条件下,活性时间越长,烧失率越多。当活性时间较短时,活性反映主要是产生微孔,微孔增加使活性炭的吸附力能提高,随着活性时间的增加,达到相应的水平后,活性反应的关键作用是钻孔,从而使微孔降低,大中孔增加,比表面相对降低,吸咐能力减少。当活性时间进一步增加时,活性剂分子对基材内部的特定结构的选择性活性又产生新的微孔,促使吸附力又上升。


一、碳化温度对活性炭的影响:

碳化过程果核受热分解,历经低温氧化条件的除气、脱水反应,中温绝氧热分解反应和高温绝氧缩聚反应3个阶段。碳化效果可控碳化温度,用碳化料的挥发份含量考量碳化水平,实验结果见下表:

二、活性温度对活性炭的影响

活性温度不同活性碳得率则不同,从下表中数据看得出在其他反应条件相同时随活性温度提升活性得率慢慢减少。

三、活性时间对活性炭的影响

活化作用时间不同活性碳得率则不同,从下表中数据看得出在其他反应条件相同时随活化作用时间提升活性得率慢慢减少。

总的来说得出结论用果核制取活性炭的优化工艺标准:碳化温度600℃,活性温度940℃,活性时间3.5h。

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