电气石竹炭陶瓷复合材料的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以电气石、竹炭粉为主要原料,黏土为辅料,经混合、成型、干燥和煅烧工艺制备了一种新型的电气石竹炭陶瓷复合材料。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和N2吸附-脱附等手段对电气石竹炭陶瓷复合材料进行表征,并测试了复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:成功制备出了一种电气石竹炭陶瓷复合材料,且主要是由(Mg,Al)5(Si,Al)8O20(OH)2·8H2O和SiO2组成。制备的电气石竹炭陶瓷复合材料的粒径为4~5mm,比表面积为137.69m2/g,平均孔径为400~500nm,且对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能。

竹炭陶的制备及其气体吸附和调湿性能

基于开发和利用生物质竹炭材料,以竹炭粉、凹凸棒、硅藻土等为原料,制备竹炭陶瓷复合材料,从而避免传统炭吸附材料易碎和粉尘污染的缺点。首先,将原料通过陶瓷造粒工艺制备成直径为2~5 mm的小球;然后,在N 2气氛中1250℃下烧结为竹炭陶小球,并对其结构和吸附性能进行了研究。XRD测试结果表明,竹炭陶瓷复合材料在烧结前后并未改变竹炭陶晶体结构。原料的SEM测试结果表明,竹炭粉在微观结构上存在1μm左右的大孔,其中硅藻土的微观形貌为多孔圆盘状结构,圆盘的直径分布在20~50μm,孔道直径在0.1~1.2μm;竹炭陶的SEM测试结果表明,断面结构疏松多孔,经过复合和烧结后,仍然保持了原有的孔道结构,保障了竹炭陶的吸附性能。BET法测试结果表明,竹炭陶的比表面积达到118.54 m^2/g。吸附性能测试表明,竹炭陶对水分吸附率达到22.0%,对甲醛、氨气及硫化氢等有害气体的吸附率分别达到87.7%,94.6%和96.3%。实验结果表明,竹炭陶具有良好的吸湿和气体吸附性能,是一种良好的空气净化材料,在室内环境和水处理等方面具有广阔的应用前景。