磷酸活化法制备纤维素基颗粒活性炭

林冠烽1，2，蒋剑春1*，吴开金2，陈涵2，常颖萃2

（1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京 210042；2. 福建省林业科学研究院；福建省森林培育和林产品加工利用重点实验室，福建 福州 350012）

　　摘 要：以微晶纤维素为原料，在不添加黏结剂的条件下，采用磷酸活化法制备纤维素基颗粒活性炭。分析了捏合过程和炭活化工艺对活性炭耐磨强度、吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明，炭活化温度的升高及保温时间的延长有利于颗粒活性炭强度的提高；随着浸渍比值的升高，颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积、微孔容积和中孔容积均呈不断上升的趋势；浸渍比值较小，较细微孔结构发达，浸渍比值较大，较大微孔结构发达。在较佳的工艺条件下：捏合温度 150 ℃，浸渍比值1.25，捏合时间 55 min，炭活化温度 450 ℃ 和保温时间 1.0 h，制得颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、强度、比表面积、总孔容积、微孔容积、中孔容积和平均孔径分别为 896.6 mg/g、131.3 mg/g、94.69 %、1 377.3 m2/g、1.083 cm3/g、0.514 cm3/g、0.569 cm3/g 和 3.14 nm。

　　关键词：磷酸活化法；纤维素；颗粒活性炭；孔结构

　　中图分类号：TQ351.2；TQ424 文献标识码：A 文章编号：0253-2417（2014）01-0101-06