高木质素废弃物制备CH4/CO2分离功能性吸附材料及其选择性吸附的试验研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tfnpfije
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本研究以高木质素废弃物糠醛渣为原料,通过磷酸活化制备CH4/CO2分离功能性活性炭。首先,运用正交试验优化了糠醛渣活性炭磷酸活化法的制备条件,建立了活性炭比表面积、最可几孔径与制备条件之间的数学关系式及等值线图。其次,采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面测定仪、傅里叶光谱分析仪(FT-IR)等现代分析表征手段对糠醛渣活性炭的结构形貌、比表面积、孔径及表面官能团等物理化学性质进行表征。最后,采用CH4/CO2变压吸附试验得到糠醛渣活性炭对CH4/CO2混合气体的吸附分离性能参数,得到混合气体吸附量、分离度及耦合度与制备条件之间的数学关系式。本研究可以为CH4/CO2分离功能性吸附材料制备及混合气体吸附分离提供理论指导。运用正交试验优化糠醛渣活性炭磷酸活化法的制备条件,选择磷酸浓度、浸渍比、活化温度、活化时间为影响因子通过正交试验及测试结果筛选出活性炭最大比表面对应的制备条件。运用响应曲面法建立比表面积、最可几孔径与制备条件之间的数学关系式及等值线图。结果表明以糠醛渣为原料,磷酸为活化剂制备活性炭条件为:磷酸浓度60%、浸渍比1.5:1、活化温度400℃、活化时间120min时制得的活性炭比表面积为1166.952m2/g,最可几孔径为0.6205nm。通过数学关系式及等值线图可以直观得出磷酸浓度、浸渍比、活化温度及活化时间对糠醛渣活性炭的比表面积、最可几孔径的影响。通过电镜扫描可以看出糠醛渣活性炭表面有较多的凹凸、褶皱和孔洞,具有较高的比表面积,为物理吸附提供了良好的基础。通过静态氮吸附曲线可以看出糠醛渣活性炭样本的氮气等温吸附曲线均为Ⅱ型,可以得出糠醛渣活性炭对氮气的吸附主要取决于微孔的数量。通过傅里叶红外光谱分析可知,同原料和同活化剂条件下,不同制备条件得到的活性炭表面官能团的种类并无太大区别,比表面积较大的活性炭表面的羟基、羰基、醚、酚等含氧官能团数量明显高于比表面积小的活性炭。将活性炭样本用于CH4/CO2的变压吸附分离试验,建立了混合气体吸附量、分离度及耦合度与制备条件之间的数学关系式,在试验条件范围内研究发现样本的比表面积越大,CH4/CO2混合气体的吸附量越大,这说明活性炭比表面积和CH4/CO2混合气体吸附量之间存在正相关的关系。其中筛选出的最大比表面积为1166.952m2/g的活性炭样本吸附分离效果最好,为:CO2最大吸附量65.185cm3/g、CH4最小吸附量7.171 cm3/g,对应分离度为5.829、耦合度为0.937 cm3/g。
其他文献
大学生村官作为党和国家在基层一线培养人才的一个制度安排,其意义重大而深远。大学生村官在基层与人民群众关系如何,事关这项工作的成败,只有明确我们党的群众路线发展脉络,
目的探讨遗传代谢病患儿神经系统损害的临床特征。方法回顾总结81例遗传代谢病患儿的临床表现、生化指标及影像学等辅助检查资料,结合串联质谱、气相质谱、酶学检查等特殊检
口语教学评价体系是商务英语教学专业环节中不可或缺的内容,为了促进教育的革新发展,各院校及教师也逐渐重视起了开放性评价体系的构建。科学完善的教学评价体系,不论是对学
零度果坊、汲自然、Frutco、Heyjuice、农夫山泉等新老NFC果汁品牌在挤破头想要将冷链产品摆在便利店货架上的时候,常温NFC果汁也在悄然崛起。日前,国内老牌果汁品牌汇源推出旗
报纸
本文基于经济学理论构建了铁路重载运输规模经济度量模型,认为当重载列车规模经济度大于普通列车,且大于等于1时,铁路重载运输和铁路普通运输在现有运输条件下都具有规模经济
大力促进现代服务业发展,提升服务贸易国际竞争力,已成为新常态下我国实现国民经济持续快速健康发展、提升整体国际竞争力的必然要求。福建省在国际货物贸易竞争日益激烈的形
中国电影意象美学自中国电影诞生就与之相伴相生,逐步形成多型意象美学形态并行发展、互动互融的基本格局。中国当代影视意象的创造和美学话语体系的构建,必须在综合化与普遍
公民(Bürger)概念是康德法哲学的核心概念。将康德法哲学中关于公民的论述划分为三种不同语境,相应地,公民概念可区分为一般的、特定的和普遍的三重意义;对这三种意义的重新
为获取电机制动方式实现的约束条件及制动过程的瞬态特性分析,运用Matlab/Simulink仿真环境平台,应用基于d-q坐标下数学模型建立的电机仿真模型及Simulink工具箱中断路器、阻