用于捕獲二氧化碳的 新型低成本活性炭的開發(fā)

二氧化碳（CO 2）排放到大氣中已經(jīng)成為溫度上升的關(guān)鍵因素，zui終導(dǎo)致變暖和氣候變化。因此，本文于研究低成本椰殼活性炭的合成，并測試其在25℃，1Pa下捕獲CO 2的能力。利用椰子殼作為活性炭生產(chǎn)的前體在經(jīng)濟(jì)層面具有很高的可行性。通過氮物理吸附評估合成的和商業(yè)活性炭的孔結(jié)構(gòu)。

此外，通過比較CO2吸附容量，證實可以通過單一活化過程產(chǎn)生更高質(zhì)量的吸附劑。合成和商業(yè)活性炭的zui大吸附容量分別為49.75和70.42cm 3 / g。這種無化學(xué)過程促進(jìn)了更小污染的處理途徑。

由于固體吸附方法所需能量很低，低原料成本和操作成本，以及有限的二次廢物產(chǎn)生，是固體吸附處理二氧化碳的*優(yōu)勢。物理或熱活化的常規(guī)方法包括兩個步驟，即碳化（溫度范圍為（400-850℃）和活化（溫度范圍為600-900℃）），然而，該方法的較長時間和高能耗大大降低了此法的適用性。因此，在研究中提出了一步激活過程。驗證了這種方法是zui簡單，*的獲得碳材料的技術(shù)，本工作的總體目標(biāo)是研究在環(huán)境溫度和壓力下CO2捕獲中活化制造活性炭的效率及其物理化學(xué)性質(zhì)。

將生物質(zhì)原料清潔并在110℃下烘干zui少12小時以除去過量的水分。 將干燥的原料粉碎，使用Fritsch Pulverisette 25/19切粒機(jī)研磨成細(xì)顆粒，并篩分至250μm的粒度。將生物質(zhì)材料儲存在干燥器中直到進(jìn)一步使用。 原料的化學(xué)組成如表I所示。參考表I，在活性炭生產(chǎn)中需要含有高含量固定碳和低灰分含量的原料。 此外，高揮發(fā)性的原料有效的增大活性炭的孔徑體積。

在本研究中，將木質(zhì)纖維素農(nóng)業(yè)殘余物或副產(chǎn)物開發(fā)為低成本吸附劑是很有意義的，因為其原料豐度，環(huán)保性質(zhì)，可再生性和經(jīng)濟(jì)可行性都提供了極大的商業(yè)價值。此外，由于克服了胺洗滌過程所引起的問題，固體吸附劑在酸性氣體捕獲中的適用性是顯著的，是目前工業(yè)領(lǐng)域中可接受度zui高，zui適用的技術(shù)。研究結(jié)果證明，從CO2激活過程產(chǎn)生的活性炭具有良好的微孔結(jié)構(gòu)的并能夠捕獲CO2氣體; zui大吸附容量為重量的8％。 此外，實驗數(shù)據(jù)良好擬合Langmuir等溫線，更好的驗證了實驗的回歸值統(tǒng)一性。

二氧化碳（CO 2）排放到大氣中已經(jīng)成為溫度上升的關(guān)鍵因素，zui終導(dǎo)致變暖和氣候變化。因此，本文于研究低成本椰殼活性炭的合成，并測試其在25℃，1Pa下捕獲CO 2的能力。利用椰子殼作為活性炭生產(chǎn)的前體在經(jīng)濟(jì)層面具有很高的可行性。通過氮物理吸附評估合成的和商業(yè)活性炭的孔結(jié)構(gòu)。

此外，通過比較CO2吸附容量，證實可以通過單一活化過程產(chǎn)生更高質(zhì)量的吸附劑。合成和商業(yè)活性炭的zui大吸附容量分別為49.75和70.42cm 3 / g。這種無化學(xué)過程促進(jìn)了更小污染的處理途徑。

由于固體吸附方法所需能量很低，低原料成本和操作成本，以及有限的二次廢物產(chǎn)生，是固體吸附處理二氧化碳的*優(yōu)勢。物理或熱活化的常規(guī)方法包括兩個步驟，即碳化（溫度范圍為（400-850℃）和活化（溫度范圍為600-900℃）），然而，該方法的較長時間和高能耗大大降低了此法的適用性。因此，在研究中提出了一步激活過程。驗證了這種方法是zui簡單，*的獲得碳材料的技術(shù)，本工作的總體目標(biāo)是研究在環(huán)境溫度和壓力下CO2捕獲中活化制造活性炭的效率及其物理化學(xué)性質(zhì)。

將生物質(zhì)原料清潔并在110℃下烘干zui少12小時以除去過量的水分。 將干燥的原料粉碎，使用Fritsch Pulverisette 25/19切粒機(jī)研磨成細(xì)顆粒，并篩分至250μm的粒度。將生物質(zhì)材料儲存在干燥器中直到進(jìn)一步使用。 原料的化學(xué)組成如表I所示。參考表I，在活性炭生產(chǎn)中需要含有高含量固定碳和低灰分含量的原料。 此外，高揮發(fā)性的原料有效的增大活性炭的孔徑體積。

在本研究中，將木質(zhì)纖維素農(nóng)業(yè)殘余物或副產(chǎn)物開發(fā)為低成本吸附劑是很有意義的，因為其原料豐度，環(huán)保性質(zhì)，可再生性和經(jīng)濟(jì)可行性都提供了極大的商業(yè)價值。此外，由于克服了胺洗滌過程所引起的問題，固體吸附劑在酸性氣體捕獲中的適用性是顯著的，是目前工業(yè)領(lǐng)域中可接受度zui高，zui適用的技術(shù)。研究結(jié)果證明，從CO2激活過程產(chǎn)生的活性炭具有良好的微孔結(jié)構(gòu)的并能夠捕獲CO2氣體; zui大吸附容量為重量的8％。 此外，實驗數(shù)據(jù)良好擬合Langmuir等溫線，更好的驗證了實驗的回歸值統(tǒng)一性。