探明椰壳活性炭孔结构定向调整手段的可行性

来源:中航豫泓环保 时间:2013-10-17 点击次数:

  椰壳活性炭是利用椰子壳的炭化产物(椰壳炭化料)为原料,以KOH为活化剂,通过调控活化剂与椰壳炭化料的混合比、活化温度及活化时间等因素,以较低的KOH浸渍比制备出比表面积巨大(3326 m2/g,孔径分布窄(孔径集中于1.5-2.5nm),吸附性能非常高(碘吸附值2779mg/g,业甲基蓝吸附值570mg/g)的微孔型活性炭。研究表明,区别于鲜椰果壳原料,采用已除去大部分有机质的椰壳炭化料为起始原料,因其具有炭含量高、结构更稳定、细胞腔之间已初步形成孔道等特点,KOH药剂容易充分浸入,故以较少的药剂用量,创新干法混合和二阶段活化工艺,制备出微孔发达的超大比表面积活性炭

  由于椰壳活性炭发达的多级孔隙结构和表面化学结构(表面官能团),被广泛应用十吸附分离、食品、医药、催化、电子、储能等几乎所有国民经济领域。椰壳活性炭作为多孔吸附材料,比表面积、孔容积和孔径尺寸是影响吸附性能的重要因素。活性炭的孔径分布决定了活性炭可吸附物质的尺寸。高比表面积活性炭的孔径大都集中在微孔(r<2nm)范围内,对吸附气相和液相中的小分子相当有利。但是,当吸附质是聚合物、染料、单宁酸和维生素等大分子量物质的时候,只有中孔(2 nm50nm)可以允许这样的大分子进入。

  探明了椰壳活性炭孔结构定向调整手段的可行性,设计工艺过程方便控制、清洁环保,易于产业化实现。为解决我国目前活性炭生产缺乏定向调控手段,产品孔径分布较散、专一性应用不强、活性炭分子筛成本过高等问题,实现孔结构定向调控制备孔径分布集中有序的功能活性炭材料,满足现代科技工业对活性炭性能的专业需求,提供了一些新的路径和思路,有利于推动我国由活性炭世界第一生产大国发展成为世界活性炭应用强国。