由于全球工業(yè)現(xiàn)代化步伐加快,過多的燃燒化石燃料排放了大量的二氧化碳等溫室氣體,造成全球溫室效應逐年加重。因此,二氧化碳的捕集回收技術對于減少二氧化碳的排放有著重要意義,研究高性能、廉價、環(huán)保的吸附材料成為了全球迫在眉睫的課題。活性炭由于其孔隙發(fā)達、高比表面、吸附能力強、力學強度高、化學穩(wěn)定性好、易再生等優(yōu)點被廣泛應用,而以農(nóng)作物廢棄物等植物可再生資源制備活性炭具有較高的社會經(jīng)濟效益和廣闊的發(fā)展前景。本論文以農(nóng)業(yè)廢棄物—玉米芯為原料制備活性炭,并對其改性,成功用于二氧化碳氣體的回收捕集。 首先,本論文以玉米芯為原料采用KOH化學活化法分兩步制備活性炭,即將磨碎的玉米芯炭化后再以KOH為活化劑進行高溫活化,制備玉米芯活性炭。在大量實驗的基礎上,考察分析了時間、溫度、物料濃度等因素對制備玉米芯活性炭的影響,確定了具有高二氧化碳吸附性能的玉米芯活性炭的最優(yōu)制備條件。 玉米芯活性炭的最優(yōu)制備條件為：炭化溫度,450℃；炭化時間,4h；KOH溶液濃度,1mol/L；活化溫度,800℃。在此條件下制備的玉米芯活性炭有最大的比表面積,為653.2m2/g,同時具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的有機... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 CO_2氣體與溫室效應
    1.2 CO_2氣體回收技術
        1.2.1 吸收法
        1.2.2 膜法
        1.2.3 低溫蒸餾法
        1.2.4 催化燃燒法
        1.2.5 水合物法
        1.2.6 吸附法
    1.3 常用的氣體吸附劑
        1.3.1 活性炭
        1.3.2 沸石分子篩
        1.3.3 硅膠
        1.3.4 氧化鋁
        1.3.5 高溫CO_2吸附劑
        1.3.6 其他吸附劑
    1.4 活性炭吸附材料的制備應用及改性
        1.4.1 活性炭的結(jié)構(gòu)特性
        1.4.2 活性炭的制備原料
        1.4.3 活性炭的制備方法
        1.4.4 活性炭的改性方法
    1.5 玉米芯資源的綜合利用
    1.6 本課題的研究意義及研究內(nèi)容
        1.6.1 本課題的研究意義
        1.6.2 本論文的研究內(nèi)容
第2章 研究方案、材料和方法
    2.1 實驗的研究方案
    2.2 實驗所用試劑及儀器
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 活性炭的分析表征方法
第3章 玉米芯活性炭的制備及CO_2吸附性能研究
    3.1 玉米芯活性炭的制備
        3.1.1 玉米芯活性炭制備的實驗裝置
        3.1.2 KOH化學活化法的制備工藝
    3.2 玉米芯的炭化
        3.2.1 玉米芯炭化物收率
        3.2.2 玉米芯炭化物比表面積
        3.2.3 玉米芯炭化物X射線衍射光譜
    3.3 玉米芯炭化物的活化
        3.3.1 玉米芯活性炭收率
        3.3.2 玉米芯活性炭比表面積
        3.3.3 玉米芯活性炭孔徑分布和累計孔體積
    3.4 玉米芯活性炭的表征
        3.4.1 玉米芯活性炭的x射線衍射光譜表征
        3.4.2 玉米芯活性炭的紅外光譜表征
        3.4.3 玉米芯活性炭的掃描電鏡表征
    3.5 玉米芯活性炭的CO_2氣體吸附性能
        3.5.1 玉米芯活性炭的熱解過程及失重分析
        3.5.2 玉米芯活性炭的CO_2氣體吸附性能
    3.6 本章小結(jié)
第4章 玉米芯活性炭的改性及CO_2吸附性能研究
    4.1 玉米芯活性炭的改性
    4.2 玉米芯活性炭改性的實驗裝置
    4.3 玉米芯活性炭的氧化改性
        4.3.1 玉米芯活性炭的氧化改性方法
        4.3.2 X射線熒光分析表征
        4.3.3 紅外光譜表征
        4.3.4 CO_2氣體吸附性能表征
    4.4 玉米芯活性炭的堿性還原改性
        4.4.1 玉米芯活性炭的堿性還原改性方法
        4.4.2 X射線熒光分析
        4.4.3 紅外光譜表征
        4.4.4 CO_2氣體吸附性能表征
    4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]白酒糟活性炭的制備及其吸附性能研究[D]. 王思宇.東北大學 2010



本文編號：3733890