棉纤维基活性炭制备工艺的优化及性能表征

以废旧棉布为原料,K_2CO_3为活化剂,化学活化法制备棉纤维基活性炭。以碘吸附值和得率为指标,采用Plackett-Burman(P-B)设计,进行主要影响因子的筛选,利用中心复合设计(central composite design,CCD)和响应面优化分析,确定最优制备工艺,并对该工艺条件下制备的样品进行元素含量、表面形貌、比表面积、孔结构和表面官能团的表征。结果表明:碘吸附值和得率的显著影响因子是活化温度、浸渍比和活化时间;最优工艺条件为活化温度818℃、浸渍比1、活化时间1.5h;在此工艺条件下样品碘吸附值和得率分别为1513.7mg/g和15.42%;样品含C量为93.45%,比表面积达1624.79m~2/g,平均孔径为2.57nm,其表面官能团种类稀少。利用高含碳量的废旧纺织品可以制备出性能优良的活性炭,同时采用P-B/CCD法在优化制备棉纤维基活性炭的工艺中是准确可靠的。