聚酰亞胺基活性炭的制備及應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、活性炭(Activated carbon)孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、比表面積高、吸附能力強、易再生，是一種較好的吸附材料，廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、食品與制藥、催化劑載體和電極材料等領(lǐng)域。聚酰亞胺薄膜是一種新型的耐高溫有機聚合物薄膜，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢膜，一般的處理方法是焚燒和掩埋，造成環(huán)境污染和資源浪費。本文首次提出以聚酰亞胺薄膜為原料制備高比表面積活性炭，既減少了環(huán)境污染又實現(xiàn)了資源的回收利用，對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟意義深遠。
　　本文以廢棄的

2、聚酰亞胺薄膜為原料，采用水蒸汽和二氧化碳物理活化法制備高比表面積活性炭，探討了活化劑的種類，水碳比，活化溫度及時間、CO2流量等因素對活性炭收率和吸附性能的影響，確定了制備高比表面活性炭的優(yōu)化工藝條件及技術(shù)路線，制備出具有高比表面積的聚酰亞胺基活性炭，并通過表征探討所制備活性炭的孔結(jié)構(gòu)特性。本文還采用動態(tài)吸附法初步地探討了所制備高比表面活性炭對含乙醚廢氣的吸附性能。研究結(jié)果表明:
　　(1)以廢棄的聚酰亞胺薄膜為原料，采用水蒸汽和

3、二氧化碳活化法能夠制備出高比表面積活性炭。水蒸汽和CO2活化均能形成大量的微孔，但CO2活化形成的中孔數(shù)量較多;通過優(yōu)化工藝的考察確定了最佳工藝路線:850℃～900℃水蒸汽活化，900℃先用水蒸氣和CO2共同活化10 min，再用CO2活化350min，最佳工藝路線制備的活性炭具有更好的吸附性能、更高的比表面積和更發(fā)達孔隙結(jié)構(gòu)，碘值、苯值和亞甲基藍值分別高達1661 mg·g-1、537 mg·g-1和378 mg·g-1，比表面積高

4、達1826 m2·g-1，孔容積、微孔容積和中孔容積分別為0.987 cm3·g-1、0.677 cm3·g-1和0.310 cm3·g-1。
　　(2)實驗室制備的活性炭對乙醚氣體具有較好的吸附性能，活性炭的比表面積和孔結(jié)構(gòu)決定了其對乙醚的吸附能力，比表面積越大活性炭對乙醚的吸附能力越強;氣體中乙醚的濃度越大，活性炭對乙醚的穿透和飽和吸附量越大，但穿透和飽和時間相應(yīng)縮短;升溫脫附再生對活性炭吸附乙醚是可行的，并且隨著脫附溫度的升