不同树种对水蒸气活化活性炭的孔隙结构和吸附性能影响开题报告

1. 研究目的与意义

以不同木质树种为原料采用清洁的和工艺较为简单的气体活化法来制备生物质活性炭，对比研究其表面化学性质、孔隙结构和吸附能力，为不同应用领域和性能优化提供原料选取的依据。

2. 国内外研究现状分析

国内： 左宋林, 高尚愚, 周建斌等人研究了活性炭及基材种类对活性炭成型物性能的影响，测定了以4种粉状活性炭，1种胶粘剂及5种多孔质基材 为原料，在4种不同的胶炭比下制得的胶炭混合物和活性炭成型物的要吸附性能及胶接强度，分析了原料活性炭以及基材的主要性质对活性炭成型物的吸附性能及胶接强度的影响，得出原料活性炭的吸附能力和孔隙发达程度与活性炭成型物的吸附能力和胶接强度有着密切的关系，表面官能团的数量对活性炭成型物的胶接强度未观察到明显的影响；多孔质基材的性质对活性炭成型物的胶接强度有较大的影响。

国外： Pastor-Villegas J, Duran-Valle C J.在不同的温度下，用提取的野蔷薇作为原料，以二氧化碳和水蒸气活化法，从而研究其孔隙结构的不同。温度在700℃下，产生的活性炭的总孔体积大于通过二氧化碳活化制备的那些。当在700-850℃之间进行活化和在更高的温度下进行活化时，孔结构存在最大的差异。在最低活化温度，特别是在700℃，蒸汽比二氧化碳产生中孔性更大的孔隙率。在950℃下，在大孔范围内发生类似的孔体积减少。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1.以不同树种为原料，拟选定六种常见树种，其中阔叶林3种，针叶林3种；2.通过炭化、水蒸气活化来制备活性炭；3.测试不同原料制备活性炭的灰分、元素含量、孔径分布和导电率；4.表征不同孔径活性炭的吸附能力，包括碘值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色能力；5.通过sem来分析不同原料制得的活性炭微孔结构差异，进一步说明孔隙结构优劣的本质原因。

研究计划：

2017.3.13.10:用十天左右找齐所需树种；2017.3.113.30：把所需木材炭化活化好，制成成品碳；2017.4.1-4.15：将活性炭按照之前所说的进行各项表征，研究其机理规律；2017.4.164.30：将得到的数据归纳整理，撰写毕业论文及准备答辩。

4. 研究创新点

以不同木质树种为原料采用清洁水蒸气活化法来制备生物质活性炭，通过微观结构表征，建立不同树种原料与制得活性炭的孔隙结构之间的构效关系，从而为今后不同领域应用的原料筛选提供依据