Preparation of Bamboo Activated Carbon using Low-temperature Carbonization and Air Oxidation

Journal of The Japan Society of Material Cycles and Waste Management Pub Date : 1900-01-01 DOI:10.3985/JJSMCWM.22.337

Miki Sakuma, Y. Amano, M. Machida

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引用次数: 3

Abstract

原料のモウソウチクを短冊状の竹チップにし，窒素気流中，500℃，昇温速度25℃/minで管状炉を用いて2時間炭化し竹炭を調製した。次にカリウムを多く含む灰分を残した状態の調製した竹炭を180℃，280℃および380℃で2時間空気酸化した。細孔特性はBET法，αs-plot法およびt-plot法にて，表面官能基はBoehm滴定にて求めた。表面積は未酸化竹炭が250m2/gであったのに対し，180℃の空気酸化で340m2/gに，380℃で680m2/gまで増大した。細孔容積は380℃の空気酸化により未酸化竹炭の0.16mL/gが0.31mL/gまで発達した。また380℃で空気酸化を行った竹炭は，1000℃での脱気処理によっても表面積・細孔容積ともに微増した。竹炭の表面官能基量は空気酸化により増加し，酸化温度の上昇に比例して増加した。380℃の空気酸化により表面官能基 (特にカルボキシル基) は未酸化竹炭の0.02mmol/Lから1.19mmol/Lまで増加した。低温炭化に続く空気酸化により，未酸化竹炭と比較して表面積・細孔容積ともに大きく，表面官能基の豊富な竹活性炭を調製できることを明らかにした。

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低温炭化-空气氧化法制备竹活性炭

将原料毛竹制成条状竹片，在氮气气流中，以500℃、升温速度25℃/min的温度，使用管状炉碳化2小时制成竹炭。接着将残留有大量含钾灰分的状态下制备的竹炭在180℃、280℃和380℃下进行2小时的空气氧化。细孔特性通过BET法、αs-plot法及t-plot法，表面官能团通过Boehm滴定求出。未氧化竹炭的表面积为250m2/g, 180℃空气氧化后表面积增加到340m2/g, 380℃增大到680m2/g。细孔容积通过380℃的空气氧化，未氧化竹炭的0.16mL/g发展到0.31mL/g。另外，380℃下进行空气氧化的竹炭，即使通过1000℃下的脱气处理，表面积和细孔容积都有微增加。竹炭的表面官能团量因空气氧化而增加，随氧化温度上升而成比例地增加。380℃的空气氧化使表面官能团(特别是羧基)从未氧化竹炭的0.02mmol/L增加到1.19mmol/L。通过低温碳化之后的空气氧化，与未氧化竹炭相比，表面积和细孔容积都更大，可制备表面官能团丰富的竹活性炭。

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