物理化学活化法制备红麻杆基活性炭及其表征

以速生材红麻秆为原料,采用常规化学活化法和物理化学耦合活化法制备红麻杆基活性炭。通过活化时间、活化温度和磷酸浓度三个因素探究物理化学耦合活化法制备红麻杆基活性炭的工艺参数。借助红外光谱、扫描电镜、比表面积及孔容表征活性炭的表面官能团、表面形态和孔结构特征。研究结果表明,耦合活化法制备红麻杆基活性炭的较佳工艺参数为:磷酸浓度5%,活化时间120 min,活化温度850℃。该工艺条件下制备的耦合活化炭具有发达的中孔结构,并且其表面富含羰基、羟基、羧基等官能团,碘吸附值达1 148 mg·g^(-1)、比表面积达1 636.94 m2·g^(-1)、总孔容达0.95 cm3·g^(-1),分别约为常规活化炭的1.4倍、2倍和2倍。耦合活化法利用磷酸-水蒸气的协同活化效应,该效应对活性炭孔隙的形成、发展和调控具有重要作用。