竹炭的性能和应用研究进展

介绍了竹炭的组成、结构等基本性能,着重总结了竹炭的吸附和电性能,简要介绍了竹炭的应用状况,指出竹炭是一种性能良好、有着广阔发展空间的多功能材料。

竹炭对生物油模型组分的吸附特性试验

以竹子为前躯体热解制得竹炭,选取糠醛、乙酸、苯酚、葡萄糖为生物油模型化合物,研究竹炭对生物油模型组成各单组分的静态吸附特性及双、四组分混合下的竞争吸附行为。结果表明:竹炭对不同组分的吸附特性存在较大差异;单组分吸附24 h,竹炭对糠醛的吸附量最大,乙酸次之,对葡萄糖的吸附量最小;吸附平衡时,竹炭对苯酚的吸附量将超过乙酸;糠醛-葡萄糖双组分竞争下,竹炭对糠醛显示出强烈的选择性吸附特征;4种组分竞争下,各组分吸附量相对单组分均有所下降,其中乙酸降幅最大,且乙酸等物质在吸附过程中出现浓度突变现象,这可能是因为吸附性能较好的糠醛将已经吸附的乙酸从竹炭上置换下来;在选用的所有试验工况下,竹炭对葡萄糖均表现出低的吸附态势。

竹炭/硅橡胶高导电复合材料的制备及性能研究

以竹炭为导电填料,通过改变竹炭、气相法白炭黑、羟基硅油、过氧化二异丙苯(DCP)的添加量,以正交试验设计法对竹炭/硅橡胶复合材料的导电性能和力学性能进行了研究。分析了竹炭的体积电阻率、粒径以及竹炭的添加量对竹炭/硅橡胶复合材料导电和力学性能的影响。结果表明:当甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)、竹炭(粒径小于25μm,体积电阻率为0.11Ω.cm)、气相法白炭黑、DCP、羟基硅油质量比为100∶130∶3∶3∶2时,制备的复合材料的电阻率为0.63Ω.cm,拉伸强度为1.18 MPa,伸长率为132%,达到了竹炭/硅橡胶高导电复合材料的体积电阻率要求。

KOH微波活化法处理竹炭的研究

研究了以自制的快速裂解产物竹炭为原料,采用KOH-微波辐射活化法制备竹质活性炭。利用正交试验探讨了不同因素对竹质活性炭性质的影响。最佳工艺条件为KOH质量分数25%,浸渍时间24h,微波功率800W,活化时间7min,所制备的活性炭产品的碘吸附值为1239.08mg/g,亚甲基蓝吸附值为274.95mg/g,比表面积为1394.16m2/g,亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准(GB/T13803.2-1999)的2.04倍,同时测定了活化前后竹炭的红外光谱。结果表明,活化后竹炭表面结构有了较大的修饰,增加了较多的表面化学官能团,从而提高了竹炭的比表面积和吸附性能。

竹炭导电性能及应用研究进展

分析了竹炭导电机制主要由离子引起或π电子移动以及与形成石墨化程度有关的研究,从竹林立地条件、竹材部位、炭化工艺、竹炭微观结构、竹炭粒径大小及竹炭的基本理化性能指标等方面分析其对竹炭导电的影响,再综述了竹炭及其复合材料的电磁屏蔽效能、竹炭电容器电极等领域应用研究进展,最后从竹炭生产技术、导电理论及应用领域存在的不足,提出了今后重点研究的4个方向。

竹炭研究新进展

介绍了竹炭的吸附性能、导电性能、远红外发射性能、负离子产生性能和矿物质含量高的特性,重点介绍了近3年来竹炭在吸附室内有害气体、调湿、水质净化、吸附平衡动力学、保鲜贮藏、超级电容器、改良土壤和保健方面的研究进展与应用情况。

竹炭制备与应用研究进展

竹炭因具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,在水质净化、调湿抗菌、电磁屏蔽和电极材料等方面有着广泛应用。综述了竹炭的制备工艺、基本特性以及应用研究进展,重点介绍了竹炭在吸附、导电、辐射红外线和电磁屏蔽等方面应用的最新研究进展。

竹炭电阻率与其理化性能间的关系

通过在不同的炭化最高温度下烧制竹炭的灰分含量、挥发分含量、固定碳含量、密度、pH值的测定,并运用惠斯登电桥测其电阻值,探讨了竹炭电阻率与其理化性能之间的关系。结果表明:竹炭电阻率和竹炭理化性能之间存在相关性,竹炭电阻率随竹炭灰分含量、固定碳含量、密度和pH值的增加而有不同程度的降低,而随着竹炭挥发分含量的降低而降低。

竹炭对硝基苯吸附的热力学与动力学参数(英文)

研究竹炭对硝基苯的吸附性能及吸附的热力学与动力学参数。吸附试验表明:竹炭对硝基苯吸附的最佳酸度为pH=5.6;吸附平衡时间为540min;竹炭对硝基苯的吸附遵守Langmuir吸附等温方程。动力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附动力学拟用准一级动力学进行描述,298K时,吸附的速率常数为k298=2.42×10-4s-1,吸附活化能Ea=23.5kJ·mol-1。热力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附是放热过程,吸附热为ΔH=-16.8kJ·mol-1;ΔS=37.9J·K-1mol-1;ΔG=-28.1kJ·mol-1,负的吸附自由能变化值体现了吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。

竹炭对室内甲醛的吸附性能试验

对用砖土窑、机械窑不同制法生成的竹炭、不同形状的竹炭(粉末、颗粒、片状)、不同竹炭用量对甲醛的吸附性能进行比较研究。结果表明:机械炉制成的竹炭吸附性能较砖土窑的好;粉末竹炭吸附性能最好,颗粒次之,片状的最差;竹炭用量大对甲醛的吸附量也大,但并非呈线性关系,随着用量的增加其对甲醛的吸附率增加逐渐趋缓。

竹炭改性涤纶纤维与普通涤纶纤维的性能比较

为了比较竹炭改性涤纶纤维与普通涤纶纤维的基本性能，对涤纶纤维的表观形态、力学性能、摩擦性能、卷曲弹性、热学性能、导电性能等进行了试验名吉果表明，竹炭改性涤纶纤维的纵向有分布不均匀的黑色斑纹，截面形态为独特的凹凸蜂窝状微孔结构，并有明显的大小不均匀黑色斑点；竹炭改性涤纶纤维的回潮率为1．34％，是普通涤纶纤维的3．35倍；干、湿态下的断裂强度是普通涤纶纤维的63．7％-66．9％，断裂伸长率是普通涤纶纤维的2．72倍；干、湿态下的初始模量是普通涤纶纤维的69．6％-77．2％；在纤维与纤维、纤维与胶辊摩擦中，竹炭改性涤纶纤维的静态、动态摩擦因数均明显大于普通涤纶纤维；卷曲弹性回复率和残留卷曲率均大于普通涤纶纤维；熔点低于普通涤纶纤维10．1℃；质量比电阻明显低于普通涤纶纤维．

竹炭基功能型复合板材的研制

以竹炭为基料、热塑性白乳胶为粘接体、无纺布为增强和表面装饰材料,通过热压胶合制备竹炭复合板材。分析板材的性能指标,探讨板材制备影响因素,发现胶料含水率与板材成型难易相关,温度对力学强度影响小,双面覆无纺布能起到明显增强作用,施胶量对板材的力学、吸附性能和导电性能均有影响。结果表明控制湿含量,采用增强措施,调节胶含量,可以制备出集吸附和导电于一体的功能型复合板材。

竹炭性能的研究进展

文章主要根据目前国内的竹炭研究进展的状况,综述了竹炭吸附性能、竹炭导电性能、竹炭改良土壤的性能、竹炭的负离子功效和竹炭的远红外功效的研究进展。

竹炭对龙胆紫溶液中酸性品红吸附工艺的优化

为筛选出竹炭对龙胆紫溶液中酸性品红吸附的最佳工艺优化条件,采用单因素试验方法,对其进行了试验研究。结果表明:竹炭用量为25mg时,脱色率较好,当竹炭用量大于25mg时,随着龙胆紫浓度的增大,脱色率逐渐降低;最佳吸附时间为4h;在中性条件下竹炭对酸性品红的吸附效果较好;在50℃时,竹炭对溶液中龙胆紫的脱色率约54.6%。

竹材制备SiC多孔陶瓷及吸波性能研究

以印度竹和竹炭粉为原料,采用溶胶凝胶法和液态渗硅法制备生物基SiC陶瓷块和陶瓷粉,并通过磁性金属担载制备了吸波材料。借助XRD、SEM、RAM反射率测试系统对材料的物相构成、微观构造、吸波反射率进行了分析。结果表明:竹材炭化及陶瓷化后均保持了多孔的骨架结构特征。溶胶凝胶法和液态渗硅法的陶瓷化反应都发生在竹炭孔道侧壁上,且溶胶凝胶法在竹炭孔道内部有硅基陶瓷晶须生成。要提高液态渗硅法竹炭向SiC的转化率和SiC的晶化程度,可以通过提高陶瓷化温度和延长保温时间的方法来实现。无论何种方法,竹炭粉比竹炭块的陶瓷转化率高。另外通过溶胶凝胶法制备的担载磁性金属的竹基陶瓷材料在低频波段有一定的电磁波吸收性能。

含炭量对增强PP/BC复合材料的导电性能影响

以竹炭(BC)为填料,聚丙烯(PP)树脂为基体,采用熔融共混法制备了PP/BC复合材料,通过扫描电子显微镜、吸水率、显气孔率、力学性能和热稳定性进行综合分析,研究了BC含量对其导电性能的影响。结果表明,BC的引入可以显著降低PP/BC复合材料的体积电阻率,当BC含量大于30%(质量分数,下同)时,增长效果尤为明显。

竹炭吸附有害气体性能评价检测方法研究

用压汞法测试竹炭的孔径及表面积,自主设计U形管主动吸附装置,针对甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙酸正丁酯等有害挥发性气体,通过研究吸附时间、温度、竹炭孔径以及气体流速等因素,考察竹炭对有毒有害气体的吸附性能,并结合突破曲线确定其吸附容量。

原料配比对氯氧镁水泥竹炭板性能的影响

以竹炭为原料、氯氧镁水泥为胶黏剂,通过热压成型的方式探索氯氧镁水泥竹炭板的制备工艺。研究了氯氧镁水泥配比、竹炭粒径以及竹炭质量分数等因素对竹炭板静曲强度、剖面密度、甲醛吸附率、吸水率以及24 h吸水膨胀率等性能的影响,最终得到氯氧镁水泥竹炭板较优的制备工艺参数。研究结果表明:氯氧镁水泥的最优物质的量配比确定为n(MgO)∶n(MgCl_(2)·6H_(2)O)∶n(H_(2)O)=7∶1∶10;在试验范围内,筛选得到竹炭粒径为27~60目且质量分数为45%时氯氧镁水泥与竹炭比例最佳,制得的竹炭板静曲强度可达6.14 MPa,质地均匀且致密;竹炭板依然保有竹炭的吸附功能,竹炭板对甲醛的吸附性能和吸水率随着竹炭粒径的减小呈现先增后减的趋势,在竹炭粒径为14~24目时最高,甲醛吸附率最高为1.85%,同时竹炭板具有良好的尺寸稳定性,24 h吸水膨胀率均低于0.5%;通过对竹炭板的微观结构进行扫描电镜观察发现,氯氧镁水泥能够进入竹炭孔径内部,以胶钉的形式来形成胶接强度。

吸附热在竹炭吸附性能快速评测中的应用

通过竹炭与11种化学试剂的吸附热效应比较实验,发现11种化学试剂中吸附热效应最强的5种试剂顺序为2,2,4-三甲基正戊烷>乙二醇丁二醚>乙醇>甲醇/异丙醇。结合试剂安全性和性价比筛选出较佳的竹炭评测试剂甲醇和乙醇。通过进一步不同吸附性能竹炭样品对测试体系的影响研究发现,乙醇为供筛选试剂中最优,竹炭样品吸附性能与竹炭在乙醇中吸附热温度值间多项式回归方程为:Y=-5 10^(-6)X^2+0.015 2X+26.672,R2=0.994 7。环境温度与竹炭在乙醇吸附热间的线性回归方程为:Y=0.708 9X+15.408,R2=0.989 2。研究结果表明在对竹炭吸附性能保证一定精确测定的前提下,可通过竹炭样品在乙醇中吸附热温度值来快速评测竹炭吸附性能。

聚丙烯酸钠／竹炭复合材料的合成及其吸附性能研究

本文研究了竹炭的不同含量以及改性竹炭对水的吸附量，并利用分光光受法测试样品对刚果红溶液、亚甲基蓝溶液的吸时性能。结果表明，竹炭加入量BC为8．0wt％时，吸水倍率为436．44g／g；改性竹炭FeCl3的吸水倍率为463．42g／g。对母液浓度为50mg／L亚甲基蓝的吸附容量均为48mg/g左右。因此，经过改性后的竹炭对水的吸咐性能更好，这对制备得到新型多功能复合吸咐材料奠定基础。