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本研究以意杨树皮作为主要原材料,通过苯酚液化、熔融纺丝、固化、炭化和水蒸气活化等步骤制备出树皮苯酚液化物活性碳纤维,并对其孔结构和吸附重金属Cu2+的效果及吸附动力学模型进行初步探讨。研究的主要内容及结论如下:1.以意杨树皮为主要原材料制备树皮液化物原丝,确定树皮原材料与苯酚液化剂配比、纺丝及固化工艺参数。研究表明:(1)制备树皮液化物的工艺条件为:树皮与苯酚质量比为1:4(催化剂磷酸为苯酚质量的5%),在160℃油浴锅中反应2 h。(2)制备树皮液化物初始纤维的工艺条件为:树皮液化物与合成剂(六次甲基四胺,为液化物质量的5%)混合均匀,在40分钟内将其从室温升温至150℃,保温10 min,之后降温至100℃,再缓慢升温寻找纺丝温度点。(3)制备树皮液化物原丝的工艺条件为:将树皮液化物初始纤维浸入固化液(甲醛、盐酸和水的体积比为37:30:7的溶液)中,以15℃/h的升温速率从室温升至固化温度90℃,固化2 h。2.研究炭化温度、活化温度对树皮液化物活性碳纤维孔结构的影响。研究表明:(1)试样的微孔结构丰富,微孔占比可达80%以上;试样的平均孔径大小在2 nm至3 nm范围内,孔径分布集中;试样的比表面积较大,可达594 m2/g至1962 m2/g,具有良好的微孔吸附性能。(2)炭化温度和活化温度对树皮液化物活性碳纤维的孔结构有十分重要的影响。随着活化温度的升高,微孔结构越来越丰富,且试样在800℃至900℃间碳与水蒸气的反应十分剧烈。在较低的炭化温度下,试样中的非碳物质在炭化过程中的热解挥发较少,使得其在较高活化温度中与水蒸气的作用愈加强烈,进而促进了其微孔的形成。3.研究树皮液化物活性碳纤维对重金属Cu2+的吸附性能,并初步探讨其吸附动力学。研究表明:(1)根据树皮液化物活性碳纤维投放量、溶液初始Cu2+浓度和振荡吸附时间对Cu2+吸附的影响,得到最佳吸附条件为:树皮液化物活性碳纤维投放量0.25 g、溶液初始Cu2+浓度10 mg/L、振荡吸附时间60 min。(2)在设定的活化温度下,活化温度越高,试样吸附性能越好。(3)运用准一级动力学模型和准二级动力学模型对试样的吸附结果进行拟合,发现准二级动力学模型拟合效果较好,其决定系数达到0.999,推测树皮液化物活性碳纤维对Cu2+的吸附速率由化学吸附控制。