活性炭是一種含碳量較高的多孔性材料,因比表面積和孔體積大、吸附性能優(yōu)異等特性被廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域。水熱碳化法是近年來新興起的一種碳化方法,通過系統(tǒng)分析堿木質(zhì)素基活性炭的結(jié)構(gòu)與性能,不僅可以掌握水熱碳化-活化法制備活性炭的工藝,評價分析堿木質(zhì)素基活性炭的生命周期,了解制備過程的成本,還為工業(yè)化生產(chǎn)高性能活性炭奠定基礎(chǔ),具有重要的實踐和理論指導(dǎo)意義。本研究以制漿造紙廢液分離提取的堿木質(zhì)素為原料,采用水熱碳化法制備水熱炭,再進一步活化制備堿木質(zhì)素基活性炭,考察了不同水熱碳化溫度、活化劑種類、活化劑比例對活性炭結(jié)構(gòu)的影響,采用掃描電子顯微鏡和X射線光電子能譜儀等表征了活性炭的結(jié)構(gòu)與性能,并從二氧化碳排放、經(jīng)濟成本、時間成本三個方面分析了堿木質(zhì)素基活性炭的生命周期評價。研究得到的主要結(jié)論如下:(1)堿木質(zhì)素在水熱碳化過程中,碳化溫度越高,反應(yīng)越劇烈,所得水熱炭產(chǎn)率、灰分、氧元素含量和表面含氧官能團含量越低,而固定碳與碳元素含量越高;與熱解炭相比,水熱炭表面粗糙,具有豐富的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu),更適合作為活性炭前驅(qū)體。(2)水熱碳化-活化法制備堿木質(zhì)素基活性炭的優(yōu)化工藝條件:水熱碳化溫度250℃,K...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1闊葉樹材（山毛櫸）木質(zhì)素結(jié)構(gòu)模型

1緒論5此外，氮元素含量為0-1%。但木質(zhì)素的元素組成往往也會因為來自不同的植物種類、部位、產(chǎn)地以及分離方法等存在一些差別。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來說，木質(zhì)素受生物合成的影響，化學(xué)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，它是由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元通過醚鍵（C-O-C）和碳碳鍵（C-C）相互連接和無規(guī)則耦合形成的三維網(wǎng)狀結(jié)....

圖1.2木質(zhì)素的基本結(jié)構(gòu)單元

基于水熱碳化法制備堿木質(zhì)素基活性炭的結(jié)構(gòu)、性能與評價6指標。羥基分為醇羥基和酚羥基，其中，醇羥基決定了木質(zhì)素的溶解度；而酚羥基大多以醚鍵形式與其他結(jié)構(gòu)單元連接，反應(yīng)了木質(zhì)素的醚化度與縮合度，主要用于木質(zhì)素的生物合成與改性（ZhuaJDetal.,2020）。a.松柏醇b.芥子醇c....

圖1.3技術(shù)路線圖

基于水熱碳化法制備堿木質(zhì)素基活性炭的結(jié)構(gòu)、性能與評價121.5以往研究的不足與本研究思路1.5.1以往研究的不足基于以上分析，利用水熱碳化-活化法制備堿木質(zhì)素基活性炭是具有可行性的。但在堿木質(zhì)素活性炭制備的研究中仍存在如下幾個問題：（1）在利用水熱碳化-活化法制備木質(zhì)素基活性炭的....

圖2.1水熱炭樣品Figure2.1Hydrocharsamples

2水熱炭的制備與結(jié)構(gòu)17物用無水乙醇進行反復(fù)抽濾清洗，直至觀察到抽濾出來的乙醇接近無色，再用1,4-二氧六環(huán)進行反復(fù)抽濾清洗，直至觀察到抽濾出來的1,4-二氧六環(huán)接近無色，最后用去離子水反復(fù)清洗，直至抽濾出來的水接近無色為止。然后將水洗干凈的樣品置于鼓風(fēng)干燥箱中，在103℃下干燥....

本文編號：3988322