活性炭作為一種具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)、較大比表面積以及強(qiáng)吸附性的功能性炭材料,被廣泛應(yīng)用于軍工、化工、半導(dǎo)體、電池以及電能貯存等各個(gè)領(lǐng)域。隨著微波技術(shù)的發(fā)展,微波加熱制取活性炭,微波再生活性炭,微波改性活性炭,微波輻照活性炭脫硫脫硝技術(shù)等領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。然而,活性炭在微波場中的溫度變化主要由其介電性能決定,并以復(fù)介電常數(shù)的形式表現(xiàn)為:ε=ε′-jε″。因此,本文主要探究活性炭介電性能的變化規(guī)律,以期為活性炭在微波場中的應(yīng)用提供必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和合理的理論支撐。本文以椰殼、無煙煤和廢棄塑料瓶(PET)作為研究對(duì)象,在傳統(tǒng)加熱和微波加熱兩種加熱方式下,以KOH、ZnCl₂和H₃PO₄為活化劑制備活性炭,利用拉曼光譜、XRD、FT-IR以及N₂吸附法表征活性炭的微觀結(jié)構(gòu),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試活性炭的介電性能,通過實(shí)驗(yàn)研究及分析處理得到以下結(jié)論:(1)采用傳統(tǒng)加熱,KOH活化椰殼、無煙煤和廢棄塑料瓶(PET)制備三種活性炭。研究發(fā)現(xiàn):椰殼活性炭的BET比表面積最大為1809.95m²/g,...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 活性炭的制備
        1.2.2 活性炭在微波場中的應(yīng)用
        1.2.3 活性炭介電性能的重要性
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
    1.4 課題技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料和活性炭的制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)方法
    2.2 活性炭微觀結(jié)構(gòu)的表征
        2.2.1 活性炭晶相結(jié)構(gòu)的表征
        2.2.2 活性炭表面官能團(tuán)的表征
        2.2.3 活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的表征
    2.3 活性炭介電性能測量
    2.4 本章小結(jié)
第三章 原料的熱解特性及其炭化料介電性能研究
    3.1 原料熱解特性分析
        3.1.1 椰殼熱解過程分析
        3.1.2 廢棄塑料(PET)熱解過程分析
        3.1.3 晉城無煙煤熱解過程分析
    3.2 炭化料XRD分析
    3.3 炭化料孔隙結(jié)構(gòu)分析
    3.4 炭化料介電性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 傳統(tǒng)加熱制備活性炭及其介電性能研究
    4.1 KOH活化法制備活性炭及其介電性能研究
        4.1.1 不同原料所制備活性炭晶相結(jié)構(gòu)分析
        4.1.2 不同原料所制備活性炭孔隙結(jié)構(gòu)分析
        4.1.3 不同原料所制備活性炭表面官能團(tuán)分析
        4.1.4 不同原料所制備活性炭介電性能分析
    4.2 H₃PO₄活化法制備活性炭及其介電性能研究
        4.2.1 浸漬比對(duì)活性炭微觀結(jié)構(gòu)和介電性能的影響
        4.2.2 活化溫度對(duì)活性炭微觀結(jié)構(gòu)和介電性能的影響
    4.3 ZnCl₂活化法制備活性炭及其孔隙結(jié)構(gòu)研究
        4.3.1 浸漬比對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 活化溫度對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.3 活化時(shí)間對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 不同活化劑制備活性炭及其介電性能研究
        4.4.1 活化劑對(duì)活性炭晶相結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.2 活化劑對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.3 活化劑對(duì)活性炭介電性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 微波加熱制備活性炭及其介電性能研究
    5.1 微波-H₃PO₄制備活性炭及其孔隙結(jié)構(gòu)的研究
        5.1.1 浸漬比對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        5.1.2 活化溫度對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        5.1.3 活化時(shí)間對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
    5.2 微波-KOH制備活性炭及其孔隙結(jié)構(gòu)的研究
        5.2.1 浸漬比對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.2 輻射功率對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        5.2.3 輻射時(shí)間對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
    5.3 傳統(tǒng)加熱與微波加熱制備活性炭的對(duì)比
        5.3.1 對(duì)比活性炭孔隙結(jié)構(gòu)
        5.3.2 對(duì)比活性炭晶相結(jié)構(gòu)
        5.3.3 對(duì)比活性炭介電性能
    5.4 微波輻射下不同活化劑對(duì)活性炭介電性能的影響研究
        5.4.1 活化劑對(duì)活性炭升溫特性的影響
        5.4.2 活化劑對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響
        5.4.3 活化劑對(duì)活性炭晶相結(jié)構(gòu)的影響
        5.4.4 活化劑對(duì)活性炭介電性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)位論文



本文編號(hào)：3802169