微波快速法制备农林废弃物活性炭的研究开题报告

 2021-08-08 21:34:45

1. 研究目的与意义

活性炭很早之前就被人们用于除去臭气以及用来净化水质等方面。科技的发展与进步使活性炭现在的应用越来越广泛,比如在工业上作为重要的吸附剂,于食品、医药、化工等也有很广泛的应用。活性炭的特点是比表面积大,有很多的微孔和中孔,它的孔隙结构孔径分布广泛,活性炭的吸附性能是由它的比表面积性质和孔隙结构共同决定的,孔隙结构的影响对活性炭吸附性能最为关键。不同的吸附对象对于活性炭的孔径的结构要求的范围是不同的,通常来讲,气体是被微孔给吸收的,应为气体的分子小,微孔孔径跟气体的分子匹配,同时他们之间还有范德华力的作用,使微孔对气体有良好的吸附作用。因此对活性炭的微孔结构进行活化能够很有效的提高活性炭的吸附性能。

在目前的活性炭制备方法当中,按照其活化方法来分,主要可以分为化学活化法和物理活化法。传统的物理活化方法由于耗能高,污染高等缺点,需要得到改善。本文研究的微波KOH活化法具有高效性、操作方便性等诸多优点,同时利用农林废物制备活性炭对保护自然环境、循环利用能源资源具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

与传统制备活性炭方法相比,微波加热活化法因其具有高效性、选择性、非接触性、整体性、均匀性、快速启动与快速停止性、操作方便性、反应速率快、副反应少、后处理方便、易实现自动化且不污染环境,物体的升温不是通过热传输而是通过外场与物体相互作用完成等优点。而被广泛应用于化学化工、材料加工、冶金工业、生物化工、医药制造及环境保护等领域。

3. 研究的基本内容与计划

(1)探索微波KOH活化活性炭的制备工艺参数;

(2)探究不同KOH/C、微波功率和微波活化时间对活性炭孔隙结构和吸附性能的影响。

4. 研究创新点

以农林废弃物棉秸秆和竹柳为原料,经过炭化、KOH活化和微波加热的方法制备了新型微波活性炭,主要探索的是这种新型微波活性炭的比表面积和孔隙结构。本文的创新点在于首次采用微波加热技术和KOH活化剂相结合的方法制备棉竹柳活性炭;

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