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棉杆制成的活性炭

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 38次

  棉杆制成的活性炭,以六亚甲基四胺改性棉秆为原料,通过蒸汽/氨水活化制备了具有可控微孔面积和氮含量的活性炭,改性棉秆活性炭作为亚甲基蓝的电化学降解高效阳极。掺杂氮气表面积对活性炭电极的效率起着重要的作用。具有N的活性炭对亚甲基蓝具有降解能力,具有97%的脱色率。

  另一方面,传统的活性炭纤维制备原料主要由沥青,酚醛和苯乙烯/烯烃共聚物等组成,与生物质能资源相比,成本较高,如能源作物,农林业残余物,以及潮湿和干燥的垃圾材料。,大多数富含纤维素,半纤维素和木质素的生物质资源是多孔活性炭的合适原料。棉花是人们生活的必需品但是大部分棉花秸秆在农村地区被燃烧做堆肥,剩下的变成了无用的灰分。因此,使用棉杆做活性炭不仅可以减少环境污染,而且可以减少活性炭传统原料制备活性炭的制备成本。

  原材料为棉杆的活性炭制备

  用质量比为1:60 的4%六亚甲基四胺溶液浸渍棉杆纤维前体并搅拌10 分钟。此后,将混合的前体过滤并在105 ℃ 的烘箱中干燥。然后将混合的前体放入置于 水平管式炉中的10cm不锈钢容器中。在恒定的高纯度氮气流量80cm 3 / min 下,以 1 ℃/分钟的速度加热至250 ℃,保持60 分钟,进行稳定化。通过以1 ℃/ min 的速率将温度升高至600 ℃ 并保持温度30 ℃ 来进行碳化。然后将炉子加热到不同的目标温度,并且气体流动切换成水蒸气或氨水(0.4 毫升 分钟-1 克-1)。然后用不同的反应时间来生产活性炭。在不同的活化温度和时间下制造活性炭标。然后将得到的活性炭在气态氮气流中冷却。为了去除所有的化学物质和矿物质,将所制备的活性炭用去离子水洗涤,然后在105℃的烘箱中干燥 C。活性炭样品储存在干燥器中。

  活性炭电极的预处理

  将活性炭制成适合的尺寸,精确称重。将活性炭浸入 200mg / L 亚甲基蓝溶液中三次,以在电降解之前饱和吸附。然后在进行电降级实验之前,将活性炭浸入测试浓度的亚甲基蓝溶液中。

  棉杆制成的活性炭的形态和孔隙结构

  图1。活性炭的SEM和氮吸附-解吸等温线。

  SEM和氮吸附/脱附等温线进行选择活性炭来说明表面形态和孔结构。如图所示图一,棉杆制成的活性炭形态是光滑的,并且微晶是清楚的。在不同活化温度制备四个选定的样品的氮吸附等温线和停留时间。它可以从中可以看出该四个选择的样本的所有的等温线显示了在低的相对压力的急剧增加(P / P 0< 0.05),说明在碳骨架大量微孔的产生。活性炭的等温线的下面部分几乎是线性的,吸附和解吸的分支基本上是一致的。

  通过控制活化参数和活化剂,制备具有不同氮和表面积的一系列活性炭作为高效电极。所制备的棉秆制成的活性炭是一种可用于低浓度染料废水处理的潜在电极材料,可有效提高棉秆基电极的电气退化性能通过控制微孔面积和氮含量。

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