活性炭微观结构与介电性能的研究

以椰壳、无烟煤以及废弃塑料瓶(PET)为原料,在活化温度800℃,碱炭比4∶1下,采用KOH活化法制备3种活性炭。通过XRD、拉曼光谱、N_2吸附法以及傅里叶红外光谱研究了3种活性炭的晶相结构、孔隙结构和表面官能团。研究发现:椰壳活性炭的比表面积最大(1 809.95 m~2/g),碳原子的有序度最高;PET活性炭的比表面积为1 319.65 m~2/g,碳原子的有序度最低;无烟煤活性炭的比表面积最小(1 191.14 m~2/g),无烟煤活性炭中含氧类官能团的含量高于椰壳活性炭和PET活性炭。使用矢量网络分析仪测试3种活性炭的复介电常数。结果表明:在2～18 GHz范围内,椰壳活性炭的介电常数虚部ε″和介电损耗tanδ最大,PET活性炭的介电常数虚部ε″和介电损耗tanδ略小于无烟煤活性炭,从电介质极化理论出发,探讨了活性炭微观结构对其介电性能的影响机理。