竹材微正压热解自活化制备高吸附性能活性炭的机制研究

以竹材加工剩余物为原料,在不添加活化剂的条件下,开展了微正压热解自活化制备活性炭的研究,通过热重-质谱分析、热解炭化和热解自活化对比,以及热解自活化尾气监测,探究热解过程中活性炭孔隙结构的形成机制.研究结果发现:热解过程产生的水蒸气和二氧化碳可以与固相炭发生气化成孔反应,制得高吸附性能的竹材活性炭;热解气体、均匀活化、气-炭可逆反应平衡状态、活化剂的扩散速率及气-炭反应速率是竹材活性炭孔隙结构和吸附性能的主要影响机制;控制热解自活化压力为0.12 MPa,在900℃(升温速率15℃/min)热解6h,制得活性炭得率为15.22％,BET比表面积(SBET)1 108 m2/g,微孔容积(kic)为0.407 em3/g,介孔容积(Vmes)为0.085 em3/g,碘和亚甲基蓝的吸附值分别为1 438和300 mg/g,同时副产高H2、CO含量和高CO/CO2比例的费托合成原料气.