柱状活性炭热解对物理孔隙影响

摘要

为探究活性炭热解对其孔隙结构产生的影响,选择以无烟煤为原料,用水蒸气活化法制备的煤基柱状活性炭为样品,利用恒温氮吸附脱附,通过扫描电镜、热重-红外光谱等方法对其进行表面微观结构、形貌特征及其化学特性分析。研究发现:活性炭孔径主要以微孔为主,微孔占有率达到95.45%,孔径分布在4 nm以内。升温速率为30 K/min时,对比活性炭与碳粉的热重红外曲线,排除碳本身热解过程的影响,通过活性炭自身官能团在不同温度下热解释放出的气体,间接得出表面官能团有羧基、羰基、羟基、醚键等,800℃后,活性炭中碳元素与热解产生的气体反应而改变孔隙结构。最后,通过测量活性炭热解前后碘与亚甲蓝值变化发现,高温热解后孔隙会放大,微孔数降低,中孔数轻微上升,热再生温度不宜超过1 000℃。