泥炭基活性炭水蒸气活化过程孔结构演化的碳烧失特征 论文

孔结构调控是活性炭制备研究的核心，碳烧失伴随并决定着孔结构的演化。为研究泥炭基活性炭孔结构演化过程中碳烧失特征，将贵州毕节泥炭样品破碎、粉磨，在氮气氛围进行热重分析，并采用无黏结剂压块成型，再破碎后、炭化，在不同活化温度、时间下水蒸气活化制得活性炭。测定活性炭样品的碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率吸附性能指标，利用气体吸附仪、拉曼光谱和扫描电子显微镜表征其孔结构、碳结构和微观形貌，研究吸附性能、孔结构、碳结构间的关系。结果表明：泥炭基活性炭的孔结构演化随活化温度的升高分为造孔(750~800 ℃)、扩孔(800~850 ℃)、孔塌陷(850~900 ℃)和炭表面烧蚀(900~950 ℃)四个阶段，分别以无序炭(D3)及散乱石墨层结构(D1)、散乱石墨层结构(D1)及平行的石墨层间的不规则层(D2)、活性位点碳(D4)、规则的石墨微晶结构(G)的烧蚀为主。随活化时间的增加分为充分发育期(60~120 min)和过度发育期(120~150 min)两个阶段，分别以无序炭(D3)和活性位点碳(D4)的烧蚀为主。

在活性炭领域的研究中，不同基质和活化方法对孔结构和吸附性能有显著影响。比如，有研究【葵花秆基活性炭的吸附性能研究】(https://www.dude6.com/q/a/5406775.html)表明，葵花秆基活性炭在特定条件下表现出较高的吸附性能。而另一项研究【煤基活性炭的制备和吸附性能研究】(https://www.dude6.com/q/a/5406772.html)探讨了煤基活性炭在不同制备条件下的性能差异。采用磷酸法活化银杏叶活性炭对DBP的吸附性能研究【磷酸法活化银杏叶活性炭对DBP的吸附性能研究】(https://www.dude6.com/q/a/5323765.html)，进一步展示了不同材料的独特吸附特性。