富氮活性炭由于其豐富的表面官能團(tuán)、高比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電性、低成本和環(huán)境友好性等優(yōu)點(diǎn),在儲(chǔ)能轉(zhuǎn)化、氣體吸附、水凈化和催化劑載體等領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。富氮生物質(zhì)中具有大量的含氮化合物是制備富氮活性炭的優(yōu)良前體。以富氮生物質(zhì)為碳源制備活性炭能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用,提高生物質(zhì)的附加價(jià)值,減少因直接焚燒生物質(zhì)廢棄物造成的環(huán)境污染問(wèn)題,具有節(jié)能、增值、環(huán)保等特點(diǎn)。本論文以煙柴桿和咖啡渣為原料,通過(guò)預(yù)碳化、KOH活化的方法來(lái)制備富氮活性炭,并對(duì)活性炭的微觀結(jié)構(gòu)、石墨化程度、元素含量及其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行研究。1、以煙柴桿為原料,通過(guò)KOH活化后制備了富氮活性炭(TACs)。研究了活化溫度、活化劑用量對(duì)富氮活性炭孔結(jié)構(gòu)和表面氮含量的影響。結(jié)果表明,TACs-3-800具有較高的比表面積(S_BET=2938 m²·g^-1)、較大的孔體積(V_total=1.60 cm³·g^-1)和豐富的氮含量(1.34%)。并將TACs作為一種無(wú)金屬催化劑應(yīng)用于催化水合肼還原硝基芳烴的反應(yīng)中,...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 生物質(zhì)及其衍生的碳材料
        1.2.1 生物質(zhì)簡(jiǎn)介
        1.2.2 生物質(zhì)衍生的活性炭
        1.2.3 生物質(zhì)炭的活化
        1.2.4 富氮活性炭
    1.3 富氮活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域
        1.3.1 富氮活性炭在無(wú)金屬催化中的應(yīng)用
        1.3.2 富氮活性炭在CO₂吸附中的應(yīng)用
        1.3.3 富氮活性炭在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
    1.4 本課題的意義和主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 化學(xué)原料與試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 材料的制備方法
        2.3.1 煙柴桿衍生的富氮活性炭(TACs)的制備
        2.3.2 咖啡渣衍生的富氮活性炭(CACs)的制備
    2.4 材料的表征與分析
    2.5 富氮活性炭作為無(wú)金屬催化劑催化還原硝基苯
        2.5.1 催化水合肼還原硝基苯實(shí)驗(yàn)
        2.5.2 產(chǎn)物定性分析
        2.5.3 產(chǎn)物定量分析
        2.5.4 還原硝基苯反應(yīng)中的計(jì)算
    2.6 富氮活性炭作為吸附劑選擇性吸附CO2

        2.6.1 CO₂吸附實(shí)驗(yàn)
        2.6.2 CO₂吸附中的計(jì)算
    2.7 富氮活性炭催化CO₂和環(huán)氧氯丙烷的環(huán)加成
        2.7.1 CO₂和環(huán)氧氯丙烷的環(huán)加成
        2.7.2 產(chǎn)物定性分析
        2.7.3 產(chǎn)物定量分析
        2.7.4 CO₂和環(huán)氧氯丙烷的環(huán)加成反應(yīng)中的計(jì)算
第三章 煙柴桿衍生的富氮活性炭及其性能研究
    3.1 前言
    3.2 煙柴桿衍生的富氮活性炭的表征
        3.2.1 TACs的晶相特征結(jié)構(gòu)
        3.2.2 TACs的形貌特征
        3.2.3 TACs的表面元素特征
    3.3 煙柴桿衍生的富氮活性炭催化還原硝基苯性能的研究
        3.3.1 TACs催化水合肼還原硝基苯條件優(yōu)化
        3.3.2 TACs孔隙對(duì)催化性能的影響
        3.3.3 TACs催化硝基苯還原中活性中心的研究
        3.3.4 不同取代基對(duì)硝基還原性能的影響
        3.3.5 催化劑的回用
        3.3.6 不同催化劑催化活性對(duì)比
    3.4 小結(jié)
第四章 咖啡渣衍生的富氮活性炭及其性能的研究
    4.1 前言
    4.2 咖啡渣衍生的富氮活性炭的表征
        4.2.1 CACs的晶相表征
        4.2.2 CACs的形貌表征
        4.2.3 CACs的表面元素表征
    4.3 咖啡渣衍生的富氮活性炭吸附CO₂性能的研究
        4.3.1 活化比例對(duì)CACs的CO₂吸附性能的影響
        4.3.2 CACs的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)CO₂吸附性能的影響
        4.3.3 吸附選擇性
        4.3.4 等溫吸附熱
        4.3.5 CO₂和環(huán)氧氯丙烷的環(huán)加成
        4.3.6 CACs-2-800的CO₂吸附的回用性能
    4.4 與TACs的CO₂吸附性能對(duì)比
    4.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果
致謝



本文編號(hào)：3970968

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