1. 研究目的与意义
真空磷酸制备活性炭是一个较新的研究领域，通过对活性炭活化条件如真空度、浸渍比、活化温度等变量的探究，从活性炭孔隙结构和吸附性能方面考虑，确定真空磷酸活化法的最佳工艺条件，有利于其在吸附领域的应用.
2. 国内外研究现状分析
badie.s.girgis以枣核为原料,浸渍液磷酸的体积浓度为30-70%,在活化温度分别为300,500,700℃时进行了实验。得出当活化温度为700℃、磷酸与原料比为1.20-1.44时,可制得孔隙发达的活性炭。
f.suarez-garia等用果肉为原料,磷酸活化法制备出了孔隙发展很好的活性炭。同时,他们指出磷酸的量强烈的影响着最终活性炭的孔结构,低的浸渍比,磷酸促进微孔的形成,中等和高的浸渍比,微孔开始变宽,高的浸渍比可制备中孔发达的活性炭。
h.benaddi等以磷酸或磷酸氢铵为浸渍剂,在氮气或水蒸气气氛中活化木材,得到了不同孔径分布和比表面积的活性炭。结果显示水蒸气活化可制备高比表面积大约,和中孔发达、表面几乎呈中性的活性炭。而氮气气氛中制得的活性炭表面含有多种含氧和磷的官能团。这是因为水蒸气阻止杂原子进人活性炭基体,而氮气没有这个作用。
3. 研究的基本内容与计划
在传统的高温活化阶段，物料一般处在正压环境下，不利于挥发物从炭质材料内部的逸出，而采用负压活化可以促进挥发物的逸出，有利于活性炭孔隙结构的形成与发展。本论文的研究内容如下：（1）真空度对磷酸活化孔隙结构和吸附性能的影响；（2）在合适的真空度下，浸渍比对活性炭吸附能力与孔隙结构的影响；3）在合适的真空度下，活化温度对活性炭吸附能力与孔隙结构的影响。计划：选择中国杉木纤维材料为原材料，使用磷酸进行活化。选择浸渍比、活化温度、加热速率、炭化时间、浸渍液磷酸浓度，得到的活性炭通过测定活性炭的氮气吸附等温线和二氧化碳吸附等温线,分析活性炭的孔隙结构;采用Boehm酸碱滴定测定活性炭的表面官能团含量。
4. 研究创新点
真空磷酸活化制备活性炭是一个较新的研究领域，采用真空装装置通过对新变量真空度变化对活性炭孔隙结构和吸附性能影响的探究，寻求生产活性炭更加合适的工艺条件。
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