微波磷酸一步法制备大米草活性炭及其吸附性能的研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着活性炭产量及销售量的逐渐上升，生产活性炭的原料(如木屑)亦日渐减少；也因为活性炭的生产成本高昂，使其应用一定程度上受到了限制。

因此，利用廉价易得的废弃生物质来制备活性炭已经成为当前该领域研究的一个热点。

另一方面秸秆等废料通常会被当成垃圾丢掉或焚烧处理，不仅会对环境造成一定的消极影响，而且也是对资源的一种浪费。

2. 国内外研究现状分析

生物质制备活性炭主要集中在农林废弃物方面，包括木屑、竹材等，采用的方法有传统马弗炉，但其效率低、耗能大，因而最近有研究采用微波法代替传统马弗炉法制备活性炭。

有文献报道利用微波辐射法磷酸活化制备竹节活性炭，微孔和中孔的面积会随着微波功率及辐射时间的增加而增大，然而当微波功率达到350w及以上或者是活化时间超过30min时，微孔的数量会相应减少，一些微孔开始转变成中孔。

实验结果还证明了化学活化剂一方面促进了原料中木质素的热解和一些产物的提取，从而削弱了粒子的膨胀。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容及计划：(1) 采用微波磷酸一步法活化制备大米草活性炭，工艺参数有微波功率、微波活化时间、磷酸大米草浸渍比；(2) 大米草活性炭碘吸附值的测定；(3) 最优工艺参数下制备的活性炭进行BET比表面积测试、FTIR测试，探究其物理结构及表面化学官能团。

4. 研究创新点

首次以微波加热方式制备大米草活性炭； 首次系统研究大米草活性炭的吸附性能。