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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划炭基材料的优势(共3篇)炭基材料的制备及其吸附性能研究专业班级：应化0904姓名：金红英学号：XX310XX21摘要：本文以木材锯末为原材料，经过马沸炉在无氧条件下加热得碳基材料并对其吸附性能进行研究。对原材料加热不同时间后，取不同加热时间、相同质量的炭基材料、在相同的条件下对相同浓度的苯酚进行吸附至达到饱和，用吸光光度法测剩余苯酚浓度，计算饱和吸附量，根据饱和吸附量的大小反映加热时间对炭基材料吸附性能的影响。根据实验结果，加热3h时对苯酚的饱和吸附量最大。对原材料在不同的温度下加热
2、相同的时间后取等量的炭基材料，同样在相同的条件下对苯酚进行吸附至饱和，根据饱和吸附量的大小反映加热的温度对炭基材料吸附性能的影响，实验发现在温度为600C所制得的炭基材料吸附性能最好。最后取吸附性能最好的炭基材料对苯酚进行吸附，在不同试验温度下测动力学曲线，研究吸附温度对吸附的影响，并推测炭基材料对苯酚的吸附方程式，研究结果表明温度越低，对苯酚吸附达到平衡的时间越短，即吸附速率越快。且其对本分的吸附符合为准二级方程。实验过程中还对苯酚的初始浓度对吸附的影响进行了研究，结果是苯酚初始浓度越大，相同的炭基材料的饱和吸附量越大，在有误差存在的情况下，大致与理论相符。关键词：木屑，炭基材料，饱和吸附量
3、，吸附性能，苯酚，吸光光度法1、前言一：木屑的应用木材综合利用率是衡量一个国家林产工业水平的重要标志，我国年伐木材约5000多万立方米，其中约有40经制材加工，这其中有l0左右的木材变成木屑，困此我国年产木屑量约相当200万立方米木材，但其中大部分未被利用。锯木屑的利用途径很多，用作制板原料、土壤改良剂、生产胶粘剂及一些化工原料、栽培食用菌、生产木屑塑料制品、制取酒精、提取燃油和汽油、生产菱镁矿制品、处理工业废水、加工饲料作家畜敷料和堆肥、加工成燃料、制作横压成型产品等，其中有的在我国己得到较广泛的应用。近几年，我国对锯木屑的加工利用已逐渐加以重视，将其视为提高木材综合利用率，缓解我国材供需矛
4、盾的一项重要措施，不同部门针对各自的应用实际开发成功许多利用锯术屑的新产品，如果加以实际推广应用将会产生较大的经济效益和社会效益。木屑除了上述各种应用之外还有一个非常大的用途，那就是制作炭基材料的非常好的原材料，炭基材料在生活的各个方面都有应用，因此研究廉价的木屑制作的炭基材料的性能具有很重要的现实意义。二炭基材料的分类及结构特性最常见的炭基材料有活性炭、活性焦以及活性碳纤维等。1、活性炭(ActivatedCarbon，AC）活性炭是最常见的炭基材料之一，其是由石墨微晶构成，其孔结构十分复杂，孔径分布范围很宽，从几个纳米的微孔到肉眼可见的大孔，孔的形状也是各式各样，广泛应用于各种工业生产过程
5、之中.按照IUPAC的规定,微孔是直径为02nm的孔,中孔是直径为250nm的孔,而大孔是直径为大于50nm的孔。其比表面积为3002500m2gu“，外观为黑色无定型粉末或颗粒状。活生炭中微孔对活性炭吸附量起着支配作用，中孔和大孔一般为吸附质分子的进入通道，吸附质在通道内的扩散过程的快慢也会影响吸附量的大小。制备方法怎样制作活性炭?活性炭制作流程有哪些？简而言之，活性炭的制作分碳化及活化两步。一、活性炭的制备首先要对原料进行碳化。碳化也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般温度在600以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活性炭原材料经碳化后，会分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳
6、及氢等气体;原料分解成碎片，并重新结合成稳定的结构。这些碎片可能是由一些微晶体组成。微晶体是由两片以上的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。但堆积无固定的晶型。微晶体的大小和原材料的成份和结构有关，并受碳化温度的影响，大致是随碳化温度的升高而增大的。碳化后微晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。二、活性炭半成品进行活化。活化是在有氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。当氧化过程的温度在800-900时，一般用蒸汽或二氧化碳为氧化剂;当氧化温度在600以下时，一般用空气做氧化剂。对于活化过程所起的作用，目前只有大致的理解。在活化过程中，烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物，把
7、原有空隙边上的碳氢原子烧掉，起了扩大孔隙的作用，并把孔隙与孔隙之间烧穿。活化使活性炭变成一种良好的多孔结构，碳化及活化后的晶体片状结。三、活性炭只有专门的企业才可以生产，而且生产设备不是一般的庞大，特别是治理装修污染的活性炭，制作工艺更是复杂，而且并不是所有的活性炭都可以治理装修污染，有些是用来净水的，有些是用来净化空气的，从材质上分为煤质，木质，果壳等。椰壳活性炭采用椰子壳为原料精制而成，外形为不定形颗粒，具有机械强度高，孔隙结构发达，比表面积大，吸附速度快，吸附容量高，易于再生，经久耐用等特点。主要用于食品、饮料、酒类、空气净化活性炭和高纯饮用水的除臭、去除水中重金属、除氯及液体脱色。并可
8、广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等。果壳活性炭果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙节构发达、吸附性能强等特点。并能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染以及有机溶剂的回收等。适用于制药、石油化工、制糖、饮料、酒类净化行业，对有机物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理等方面。果壳活性炭被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化生活、工业水质净化及气相吸附，如电厂、石化、炼油厂、食品饮料、制糖制酒、医药、电子、养鱼、海运等行业水质净化处理，能有效吸附水中的游离氯、酚、硫和其它有机污染物，特别是致突变物(TH
9、M)的前驱物质，达到净化除杂去异味。还可用于工业尾气净化、气体脱硫、石油催化重整，气体分离、变压吸附、空气干燥、食品保鲜、防毒面具、解媒载体，工业溶剂过滤、脱色、提纯等。各种气体的分离、提纯、净化；有机溶剂回收；制糖、味精、医药、酒类、饮料的脱色、除臭、精制；贵重金属提炼；化学工业中的催化剂及催化剂载体。产品更具脱色、提纯、除杂、除臭、去异味、载体、净化、回收等功能木质活性炭木质活性炭是以优质木材为原料，外形为粉末状，经高温炭化、活化及多种工序精制而成木质活性炭，具有比表面积大，活性高，微孔发达，脱色力强，孔隙结构较大等特点，孔隙结构大，能有较吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。主要用于食
10、品、酒类、油类、饮料、染料、化工、自来水净化、污水处理、降COD、药用活性炭等各种用途脱色煤质柱状活性炭煤质柱状活性炭选用优质无烟煤为原料，采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。煤质柱状活性炭物理、化学性能分析(GB/T)煤质柱状活性炭用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。并且广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭、乙烯脱盐水、催化剂载体、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行
11、业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等2、活性炭纤维(ActivatedCarbonFiber，ACF)活性炭纤维是近年来发展起来的一种新型高效的吸附材料，它是继粉末活性炭和颗粒活性炭之后的第三种形态的活性炭材料。活性炭纤维，亦称纤维状活性炭，是性能优于活性炭的高效活性吸附材料和环保工程材料。其超过50%的碳原子位于内外表面，构筑成独特的吸附结构，被称为表面
12、性固体。它是由纤维状前驱体，经一定的程序炭化活化而成。较发达的比表面积和较窄的孔径分布使得它具有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量，且由于它可方便地加工为毡、布、纸等不同的形状，并具有耐酸碱耐腐蚀特性，使得其一问世就得到人们广泛的关注和深入的研究。制造方法前驱体原料的不同，ACF的生产工艺和产品的结构也明显不同。ACF的生产一般是将有机前驱体纤维在低温200400下进行稳定化处理，随后进行(炭化)活化。常用的活化方法主要有：用CO2或水蒸汽的物理活化法以及用ZnCI2，H3PO，H2PO4，KOH的化学活化法，处理温度在7001000间，不同的处理工艺(时间，温度，活化剂量等)对应产品具有不同
13、的孔隙结构和性能。用作ACF前驱体的有机纤维主要有纤维素基，PAN基，酚醛基，沥青基，聚乙烯醇基，苯乙烯/烯烃共聚物和木质素纤维等活性炭纤维功能化主要通过孔隙结构控制和表面化学改性来满足对特定物质的高效吸附转化来实现。孔隙结构控制ACF通常适用于气相和液相低分子量分子(MW=300以下)的吸附。当吸附剂微孔大小为吸附质分子临界尺寸的两倍左右时，吸附质较容易吸附。孔径调整的目的就是使ACF的细孔与吸附质分子尺寸相当，通常采用下列方法：1)活化工艺或活化程度的改变；2)在原纤维中添加金属化合物或其它物质经炭化活化，或采用ACF添加金属化合物后再活化，原料纤维预先具有接近大孔的孔径；3)烃类热解在细
14、孔壁上沉积、高温后处理梅特勒-托利多仪器有限公司SHA-B恒温振荡器国华企业可见分光光度计上海精密实验设备有限公司粉碎机马弗炉伐材木屑的处理实验材料为伐材木屑取伐材木屑500g在60烘干2-3h，烘干后取出用粉碎机粉碎，过20目筛，获取均匀的木屑，备用。炭化1.分别称取伐材木屑10g于蒸发皿中，编号为1，2，3，4，5，盖上滤纸片，再将黄沙填满蒸发皿剩余空间，置于马弗炉中炭化，设置炭化温度分别为300、400、500、600、700，炭化时间均为3h.再分别称取伐材木屑10g于蒸发皿中，编号为1，2，3，4，5，盖上滤纸片，再将黄沙填满蒸发皿剩余空间，置于马弗炉中炭化，设置炭化温度分别为300
15、，炭碳基复合材料研究现状及发展趋势摘要：碳基复合材料由于其优异的各项性能在航空航天工业、能源技术、信息技术等方面有着很好的应用前景，国内外对高性能复合材料的研究也日趋加深，本文主要从材料的性能来分析其应用及其在未来主要领域的发展趋势。1碳基复合材料的特点碳纤维增强碳复合材料是具有特殊性能的新型工程材料，是以碳或石墨纤维为增强体，碳或石墨为基体复合而成的材料。碳基复合材料几乎完全是由碳元素组成，故能承受极高的温度和极大的加热速度。该材料具有极高的烧蚀热、低的烧蚀率、抗热冲击，并在超热环境下有高强度，被认为是再入环境中高性能的抗烧蚀材料。它抗热冲击和抗烧诱导能力极强，且具有良好的化学惰性。碳基复合材料做导弹的鼻锥时，烧蚀率低且烧蚀均匀，从而可提高导弹的突防能力和命中率。碳基复合材料还具有优异的耐磨差性能和高的导热，使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。碳基复合材料不仅具有其它复合材料的优点，同时又有很多独到之处。碳基复合材料的特点如下：整个系统均由碳元素构成，由于碳原子彼此间具有极强的亲和力，使碳基复合材料无论在低温下还是在高温下，都有很好的稳定性。同时，碳素材料高熔点的本性，赋予了该材料优异的耐热性，可以经受住XX左右的高温，是目前在惰性气氛中高温力学性能最好的材料。更重要的是碳基复合材料随着温度的升高，其强度不降低，甚至比室温还高，这是其他材
