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羽毛怎么制造活性炭

来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2018-01-17

  羽毛怎么制造活性炭,我们试图用羽毛来生产活性炭。将水溶性甲阶酚醛树脂进行杂交以防止羽毛的液化并控制炭化程度。沥青和焦炭,石油和煤的重馏分分别是获得各种碳,如炭黑,碳纤维和活性炭的两大主要原料。它们的碳化行为和所得到的碳的性质已被广泛研究。然而,由于储量有限,石油价格上涨,这种碳资源是不可持续的。

  羽毛的结构,可以假定为短中空纤维的集合体。由此,羽毛具有优异的强度-重量比以及大的表面积。对于活性炭的生产,如果在碳化过程中可以保留其结构特征,那么羽毛的空心结构将是有利的。关于中空结构,然而,考虑到其运行成本,用于日常废水系统似乎是困难的。相反,如果羽毛能够在保持其中空结构的同时被碳化,所获得的碳将在一定程度上功能化。

  酚醛树脂改性羽毛的共碳化

  为了生产含活性炭吸附剂,如果在碳化过程中可以保留其结构特征,那么羽毛的中空结构将是有利的。然而,在超过180 °C的热压水处理过程中,羽毛易于水热分解并溶解于水中。因此,从热固化的观点来看,改变羽毛的热特性是必要的。在这项研究中,我们已经将水溶性甲阶酚醛树脂与羽毛混合。

  图1显示了未处理对照羽毛废料和在800 ℃ 热处理后获得的混合活性炭的各个方面。可以看出,在干燥基底上,酚醛树脂F1Ph1与酚醛树脂以1:1的质量比混合酚醛树脂即使埋入倒钩也几乎完全保持羽毛倒钩的形状在酚醛树脂基活性炭中。相反,没有杂化酚醛树脂,羽毛倒钩完全融化(见图1(d))。

  图1。在800 ℃ 热处理后得到的原料和方法:a)在不锈钢反应器中引发羽毛,b)由羽毛和酚醛树脂以1:1的质量比(F1Ph1) c)羽毛活性炭。

  从酚醛树脂改性的羽毛生产活性炭

  纤维素化合物常常用作生产饮用水和/或废水控制系统的活性炭起始原料。这些材料被分类为非石墨化碳前体。因此,从芦苇草(CEL)提取的纤维素化合物比石墨化碳显示出更小的P1和晶体。非石墨化碳将倾向于转化成富含无定形碳域的活性炭,活性气体例如水蒸气或CO 2,可以容易地扩散。因此,非石墨化碳对于活性炭生产非常有吸引力,以确保与活化气体的有效反应,导致具有大吸附容量的多孔结构。活性炭材料与BET表面积超过1000V 米2 /克可从木质生物质容易地制造 。但是如果原料P1太小,其碳化前就会发生液化,因此原有的木质生物质的细胞结构或羽毛的中空纤维结构等原有结构将被破坏。

  当混合炭的结构参数与CEL的结构参数进行比较,尽管P1值略有差异,但它们的微晶尺寸分散在相似的范围内。在800 ℃下制备的F1Ph1混合活性炭用水蒸气活化,测量其表面性质。在相同的活化水平(约60%)下,基于F1Ph1的活性炭的BET表面积和碘吸附容量是羽毛基活性炭的1.7-1.8倍。活性炭的产量被定义为活化之前活性炭相对于木炭质量的相对质量。但是,BET表面积没有达到1000 米2/克级别。如果激活更深,则BET表面积可能增加到该水平,从而牺牲活性炭的产量。相反,最可能发生部分液化,导致羽毛中空纤维结构的破坏,并降低活化过程所需的反应表面。当我们专注于确定AC的应用领域的平均孔径时,可以看出基于F1Ph1的活性炭的值与基于木质生物质的活性炭的值相当,这意味着基于F1Ph1的活性炭可以用于消除饮用水和废水中的污染物。

  为了扩大羽毛废物的利用,尝试了活性炭的生产。将水溶性酚醛树脂杂交以防止羽毛液化,并控制木炭的石墨化程度。通过羽毛与酚醛树脂的共炭化作用,杂化能够有效提高木炭的产率,防止液化,促进炭化。另外,杂交可以将木炭的石墨化程度提高到适于生产活性炭的范围。混合炭基活性炭的BET表面积和碘吸附容量比相似的活化水平的羽毛基活性炭提高了1.7-1.8倍。

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