本研究以海南丰富的椰壳纤维为原料,首先对椰壳纤维的化学成分、结构和热解过程中的化学反应进行了研究。将椰壳纤维在NaOH,KOH,ZnCl2和(NH4)2HPO4溶液中进行处理,研究了椰壳纤维在不同升温速率时的热分解反应。并通过积分法对椰壳纤维的热解失重曲线进行动力学分析。发现升温速率为5 K/min时,热解的主反应阶段的活化能最低,低温段和高温段的分别为30.52 kJ/mol、56.44 kJ/mol,对椰壳纤维的热解反应最有利。采用5%的碱溶液浸泡处理,可以有效的除去椰壳纤维中的半纤维素、果胶等易降解的成分,改变热解反应过程的变化,从而更有利于活性炭纤维的制备。其次,采用正交试验设计实验方案,经炭化、活化等处理,研究磷酸盐活化制备高比表面积活性炭的实验方案与工艺条件,得到比表面积高,孔隙发达,吸附效果优异的活性炭。考查了活化剂配比、活化温度、活化时间、升温速率等因素对活性炭吸附性能及产率的影响。然后研究KOH和NaOH复合活化法制备高比表面积中孔活性炭的工艺条件。所制备的活性炭比表面积达到2600 m2/g,中孔发达,特别是2-4 nm的中孔,比例达到28 %。
英文主题词coconut fibers; Activated carbon;Adsorption value;pyrolysis; kinetics;Specific surface area