羽毛怎麽制造活性炭,我們試圖用(yòng)羽毛來(lái)生産活性炭。将水(shuǐ)溶性甲階酚醛樹脂進行雜(zá)交以防止羽毛的(de)液化(huà)并控制炭化(huà)程度。瀝青和(hé)焦炭,石油和(hé)煤的(de)重餾分(fēn)分(fēn)别是獲得(de)各種碳,如炭黑(hēi),碳纖維和(hé)活性炭的(de)兩大(dà)主要原料。它們的(de)碳化(huà)行爲和(hé)所得(de)到的(de)碳的(de)性質已被廣泛研究。然而,由于儲量有限,石油價格上漲,這(zhè)種碳資源是不可(kě)持續的(de)。
羽毛的(de)結構,可(kě)以假定爲短中空纖維的(de)集合體。由此,羽毛具有優異的(de)強度-重量比以及大(dà)的(de)表面積。對(duì)于活性炭的(de)生産,如果在碳化(huà)過程中可(kě)以保留其結構特征,那麽羽毛的(de)空心結構将是有利的(de)。關于中空結構,然而,考慮到其運行成本,用(yòng)于日常廢水(shuǐ)系統似乎是困難的(de)。相反,如果羽毛能夠在保持其中空結構的(de)同時(shí)被碳化(huà),所獲得(de)的(de)碳将在一定程度上功能化(huà)。
酚醛樹脂改性羽毛的(de)共碳化(huà)
爲了(le)生産含活性炭吸附劑,如果在碳化(huà)過程中可(kě)以保留其結構特征,那麽羽毛的(de)中空結構将是有利的(de)。然而,在超過180 °C的(de)熱(rè)壓水(shuǐ)處理(lǐ)過程中,羽毛易于水(shuǐ)熱(rè)分(fēn)解并溶解于水(shuǐ)中。因此,從熱(rè)固化(huà)的(de)觀點來(lái)看,改變羽毛的(de)熱(rè)特性是必要的(de)。在這(zhè)項研究中,我們已經将水(shuǐ)溶性甲階酚醛樹脂與羽毛混合。
纖維素化(huà)合物(wù)常常用(yòng)作生産飲用(yòng)水(shuǐ)和(hé)/或廢水(shuǐ)控制系統的(de)活性炭起始原料。這(zhè)些材料被分(fēn)類爲非石墨化(huà)碳前體。因此,從蘆葦草(cǎo)(CEL)提取的(de)纖維素化(huà)合物(wù)比石墨化(huà)碳顯示出更小的(de)P1和(hé)晶體。非石墨化(huà)碳将傾向于轉化(huà)成富含無定形碳域的(de)活性炭,活性氣體例如水(shuǐ)蒸氣或CO 2,可(kě)以容易地擴散。因此,非石墨化(huà)碳對(duì)于活性炭生産非常有吸引力,以确保與活化(huà)氣體的(de)有效反應,導緻具有大(dà)吸附容量的(de)多(duō)孔結構。活性炭材料與BET表面積超過1000V 米2 /克可(kě)從木(mù)質生物(wù)質容易地制造 。但是如果原料P1太小,其碳化(huà)前就會發生液化(huà),因此原有的(de)木(mù)質生物(wù)質的(de)細胞結構或羽毛的(de)中空纖維結構等原有結構将被破壞。
當混合炭的(de)結構參數與CEL的(de)結構參數進行比較,盡管P1值略有差異,但它們的(de)微晶尺寸分(fēn)散在相似的(de)範圍内。在800 ℃下(xià)制備的(de)F1Ph1混合活性炭用(yòng)水(shuǐ)蒸氣活化(huà),測量其表面性質。在相同的(de)活化(huà)水(shuǐ)平(約60%)下(xià),基于F1Ph1的(de)活性炭的(de)BET表面積和(hé)碘吸附容量是羽毛基活性炭的(de)1.7-1.8倍。活性炭的(de)産量被定義爲活化(huà)之前活性炭相對(duì)于木(mù)炭質量的(de)相對(duì)質量。但是,BET表面積沒有達到1000 米2/克級别。如果激活更深,則BET表面積可(kě)能增加到該水(shuǐ)平,從而犧牲活性炭的(de)産量。相反,可(kě)能發生部分(fēn)液化(huà),導緻羽毛中空纖維結構的(de)破壞,并降低活化(huà)過程所需的(de)反應表面。當我們專注于确定AC的(de)應用(yòng)領域的(de)平均孔徑時(shí),可(kě)以看出基于F1Ph1的(de)活性炭的(de)值與基于木(mù)質生物(wù)質的(de)活性炭的(de)值相當,這(zhè)意味著(zhe)基于F1Ph1的(de)活性炭可(kě)以用(yòng)于消除飲用(yòng)水(shuǐ)和(hé)廢水(shuǐ)中的(de)污染物(wù)。
爲了(le)擴大(dà)羽毛廢物(wù)的(de)利用(yòng),嘗試了(le)活性炭的(de)生産。将水(shuǐ)溶性酚醛樹脂雜(zá)交以防止羽毛液化(huà),并控制木(mù)炭的(de)石墨化(huà)程度。通(tōng)過羽毛與酚醛樹脂的(de)共炭化(huà)作用(yòng),雜(zá)化(huà)能夠有效提高(gāo)木(mù)炭的(de)産率,防止液化(huà),促進炭化(huà)。另外,雜(zá)交可(kě)以将木(mù)炭的(de)石墨化(huà)程度提高(gāo)到适于生産活性炭的(de)範圍。混合炭基活性炭的(de)BET表面積和(hé)碘吸附容量比相似的(de)活化(huà)水(shuǐ)平的(de)羽毛基活性炭提高(gāo)了(le)1.7-1.8倍。