水蒸气活化制备竹质成型活性炭及其对二硫化碳的吸附性能

摘要

竹材是重要的林业可再生资源，以竹材代替木材制备活性炭可节省大量木材。以竹粉为原料，经磷酸活化成型后进行水蒸气二次活化，在不同工艺条件下制备了高吸附性能活性炭。通过碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、Ｎ2吸附-脱附等温线、二硫化碳动态吸附量等对所制活性炭的性能进行表征。结果表明：在磷酸浸渍比1.2∶1、活化时间20min、活化温度450℃，水蒸气活化温度875℃、活化时间1 h、流量3.0mL/min条件下，制得的活性炭BET比表面积为1264.60m2/g、总孔容积为1.227cm3/g、平均孔径为3.88 nm、碘吸附值为1452.96 mg/g、亚甲基蓝吸附值为307.5 mg/g、强度为91.76%、得率为30.42％；在动态干燥和30％相对湿度条件下，对二硫化碳的单位质量吸附量分别为0.416和0.390 g/g。活性炭对CS2的吸附能力主要与活性炭的孔结构有关，微孔发达、平均孔径小、碘吸附值高的活性炭更有利于CS2的吸附。由于竹材表观密度相对较低，且受到竹材自身组分的限制，所制活性炭的强度低于椰壳活性炭。