磷酸活化杉木屑制备性炭以及吸附和超电容的研究开题报告

1. 研究目的与意义

活性炭是一种利用生物有机物质制备的具有发达孔隙结构和大比表面积的多孔炭材料。

随着工业的发展，对活性炭的需求越来越多，在很多领域里都用到活性炭。

以木材为原料的传统的活性炭的制备已受到林业发展的限制，因此，利用多种生物质为原料来制取活性炭越来越被重视。

2. 国内外研究现状分析

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的炭质吸附材料，其需求量呈逐年上升的趋势，几乎所有的炭质材料都可以作为生产活性炭的原料，例如木炭、木屑和稻草等植物纤维，椰壳、杏核和核桃壳等果壳，石油焦、石油沥青、煤焦油和煤沥青等矿物质及其塑料类和工农业废料等。

生物质活性炭的制备方法可分为物理活化法和化学活化剂活化法。

化学活化剂活化法为一步法制备活性炭，炭化和活化过程同时进行。

3. 研究的基本内容与计划

1. 制备磷酸活化木屑炭催化剂材料并研究影响因素：如磷酸的浓度，活化的时间以及活化的温度等。

选择最优的炭材料负载贵金属pt，以考察其催化性能。

2. 催化材料的分析与表征：通过如元素分析（icp）、氮气物理吸附（bet）、x-射线晶体衍射（xrd）和透射电镜（tem）等表征技术对催化剂的元素组成、比表面积及孔结构、晶相、pt颗粒的尺寸、形貌和分布等进行表征。

4. 研究创新点

（1）生物质（木屑炭）制取活性炭与传统的煤制取活性炭比较，由于其原料是农林废弃物和工业废弃物，所以原料来源丰富,价格低廉。

与原料煤相比，生物质无黏结性、无需破黏等特殊处理，制取活性炭的工艺过程简单；（2）磷酸活化法制备木质活性炭，污染较轻，可连续化生产，且得率较高，是化学活化法的主要发展方向；（3）在工艺下制得的活性炭不仅吸附性能优异而且产量高，此工艺在工业上应用具有很好的经济价值。