分析三種不同活化溫度下的木質脫色活性炭最佳條件下的比表面積
文章出處:金嶺活性炭 責任編輯: 發(fā)布時間2017-06-20 點擊數:
分析三種不同活化溫度下的木質脫色活性炭最佳條件下的比表面積。
不同活化溫度下的三組代表性木質脫色活性炭樣品,進行N2吸附-脫附等溫線實驗。由實驗結果可知,三種溫度下所制備活性炭的N2吸附等溫線屬于Ⅲ類吸附等溫線,表明制備木質活性炭含有大量的中孔,且吸附脫附曲線間有明顯回路,這是由于N2分子在中孔中發(fā)生了毛細凝聚產生的;且隨著活化溫度的升高,吸附等溫線的起始縱坐標逐漸提高,表明活性炭的微孔量數量增加,比表面積逐漸增大。由BET計算可得700℃為406㎡/g,750℃為800㎡/g,800℃為948㎡/g。由BJH理論計算中孔比表面積可知,700℃為86㎡/g,750℃為238㎡/g,800℃為296㎡/g。
活化溫度對木質脫色活性炭比表面積和總孔容積的影響:
KOH活化法制備微孔型超級椰殼活性炭試驗分析KOH浸漬比為2:1,在不同活化溫度下維持60min得到的活性炭的比表面積和總孔容積;罨瘻囟仍600℃至800℃范圍內活性炭的比表面積和總孔容積隨活化溫度的上升均顯著升高,但當活化溫度超過800℃時則比表面積有所下降,總孔容積也無明顯增加。這是因為比表面積主要由微孔貢獻,當活化溫度超過800℃時,KOH與碳反應速率過快,導致已生成的微孔發(fā)生燒蝕生成中大孔,比表面積下降。活化溫度對木質脫色活性炭微孔容積和平均孔徑的影響。
根據活性炭微孔容積和平均孔徑隨活化溫度升高的變化趨勢圖得知,微孔容積在活化溫度為800℃時具有最大值,高于800℃則有所下降。同時,平均孔徑在活化溫度低于800℃時變化不明顯,在1. 9-2nm范圍內。但是當活化溫度高于800℃時,平均孔徑有明顯的上升且超過2.2nm,說明此時活性炭己由以微孔分布為主轉變?yōu)橐灾锌追植紴橹。從微孔容積和平均孔徑的變化趨勢可知在800℃活化可得到微孔結構最發(fā)達的超級活性炭。若活化溫度超過800℃則由于KOH與碳的反應速率過快,骨架碳原子被消耗,使部分己有的微孔擴孔或合并轉變?yōu)橹锌祝瑢е挛⒖兹莘e下降。
由此知最佳條件下制備木質活性炭的總比表面積為948㎡/g,其中中孔比表面積為296㎡/g,平均孔徑為3.76nm。此外,活性炭的亞甲基藍吸附值與活性炭的比表面積在實驗條件下,呈現(xiàn)出正比例的關系,表明實驗選擇亞甲基藍吸附值作為脫色活性炭的性能評判標準,具有一定的合理性與科學性。
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