來源：韓研活性炭網 作者：韓研活性炭網 2018-01-08
棉桿制成的活性炭，以六亞甲基四胺改性棉稈為原料，通過蒸汽/氨水活化制備了具有可控微孔面積和氮含量的活性炭，改性棉稈活性炭作為亞甲基藍的電化學降解高效陽極。摻雜氮氣表面積對活性炭電極的效率起著重要的作用。具有最高N的活性炭對亞甲基藍具有最好的降解能力，具有97%的脫色率。
另一方面，傳統的活性炭纖維制備原料主要由瀝青，酚醛和苯乙烯/烯烴共聚物等組成，與生物質能資源相比不可再生，成本較高，如能源作物，農林業殘余物，以及潮濕和干燥的垃圾材料。眾所周知，大多數富含纖維素，半纖維素和木質素的生物質資源是多孔活性炭的合適原料。棉花是人們生活的必需品但是大部分棉花秸稈在農村地區被燃燒做堆肥，剩下的變成了無用的灰分。因此，使用棉桿做活性炭不僅可以減少環境污染，而且可以減少活性炭傳統原料制備活性炭的制備成本。
原材料為棉桿的活性炭制備
用質量比為1:60 的4%六亞甲基四胺溶液浸漬棉桿纖維前體并攪拌10 分鐘。此后，將混合的前體過濾并在105 ℃ 的烘箱中干燥。然后將混合的前體放入置于 水平管式爐中的10cm不銹鋼容器中。在恒定的高純度氮氣流量80cm 3 / min 下，以 1 ℃/分鐘的速度加熱至250 ℃，保持60 分鐘，進行穩定化。通過以1 ℃/ min 的速率將溫度升高至600 ℃ 并保持溫度30 ℃ 來進行碳化。然后將爐子加熱到不同的目標溫度，并且氣體流動切換成水蒸氣或氨水(0.4 毫升 分鐘-1 克-1)。然后用不同的反應時間來生產活性炭。在不同的活化溫度和時間下制造活性炭標。然后將得到的活性炭在氣態氮氣流中冷卻。為了去除所有的化學物質和礦物質，將所制備的活性炭用去離子水洗滌，然后在105℃的烘箱中干燥 C。活性炭樣品儲存在干燥器中。
活性炭電極的預處理
將活性炭制成適合的尺寸，精確稱重。將活性炭浸入 200mg / L 亞甲基藍溶液中三次，以在電降解之前飽和吸附。然后在進行電降級實驗之前，將活性炭浸入測試濃度的亞甲基藍溶液中。
棉桿制成的活性炭的形態和孔隙結構
圖1。活性炭的SEM和氮吸附-解吸等溫線。
SEM和氮吸附/脫附等溫線進行選擇活性炭來說明表面形態和孔結構。如圖所示圖一，棉桿制成的活性炭形態是光滑的，并且微晶是清楚的。在不同活化溫度制備四個選定的樣品的氮吸附等溫線和停留時間。它可以從中可以看出該四個選擇的樣本的所有的等溫線顯示了在低的相對壓力的急劇增加(P / P 0< 0.05)，說明在碳骨架大量微孔的產生。活性炭的等溫線的下面部分幾乎是線性的，吸附和解吸的分支基本上是一致的。
通過控制活化參數和活化劑，制備具有不同氮和表面積的一系列活性炭作為高效電極。所制備的棉稈制成的活性炭是一種可用于低濃度染料廢水處理的潛在電極材料，可有效提高棉稈基電極的電氣退化性能通過控制微孔面積和氮含量。
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