基于桉木预水解液的多形态碳微球的制备研究

以桉木溶解浆生产过程中的副产物预水解液为原料,采用水热碳化工艺对预水解液进行处理,以制备碳微球。探讨了水热碳化过程中聚（4-苯乙烯磺酸-马来酸共聚物）钠盐（PSSMA）用量对碳微球形貌及得率的影响,并探究了不同结构碳微球的成形机理。结果表明,预水解液是制备碳微球的理想碳源,PSSMA可通过在碳微球表面提供静电斥力以调控碳微球形貌,使碳微球由交联的球簇结构转变为单分散微球结构和微球超结构。随着PSSMA用量增加和碳化时间的延长,碳微球及其超结构的粒径均呈先下降再趋于平缓的趋势;但PSSMA对碳微球得率的影响较小。     

Preparation and Adsorption Properties of Biomass Activated Carbon from Ginger Stems

Biomass activated carbon(BAC) was produced from ginger stems by carbonization and activation presented high specific surface areas and mesoporous structures. The carbonization temperature of the ginger stems were controlled within 500～900℃. The optimal carbonization condition is as follows: carbonization temperature of 700℃, carbonization time of 6 h. The determined optimum activation condition is: temperature of 800℃, activator of KOH and carbonized product/alkali ratio of 1:4(w/w). The carbonization yield, BAC yield and Brunauer-Emmett-Teller(BET) surface area were measured and the adsorption performance of BAC to nitrogen was investigated. The results showed that the nitrogen adsorption isotherm curve was as type I isotherm. It was finally determined that the BET surface area was 660 m~2/g under the abovementioned optimal conditions of carbonization and activation. The FESEM analysis indicates that the obtained BAC is of micropore structure.     

粘胶基炭化织物的制备及工艺优化

将普通粘胶纤维织物,选择合适的阻燃剂和浸渍工艺进行浸渍,在一定温度场中进行炭化处理,制得具有优良阻燃性能和一定力学性能的防火织物。考察了处理工艺中温度?时间?张力三个因素对防火织物的阻燃性能及力学性能的影响,找到最优化方案,使所得的粘胶防火织物综合性能最好?结果证明采用有机硅复合催化剂,当处理工艺为温度240 ℃、时间42 min、张力3.92 N时,制得的织物性能最佳 。     

混纺活性炭纤维针刺毡的生产与预氧化

利用自制的预氧化针刺毡和自制的设备,采用一步法蒸汽碳化活化工艺来生产活性炭纤维针刺毡。影响活性炭纤维针刺毡的产出率和对碘吸附能力的因素主要有4个:活化温度、活化时间、蒸汽流速、升温速率,用正交试验得出了一步法蒸汽碳化活化生产的最佳工艺参数,最后用单因素实验进一步揭示这4因素对实验结果的影响。     

掺粉煤灰混凝土的碳化及抗冻性能试验研究

研究了不同水胶比、不同粉煤灰掺量混凝土的碳化及抗冻性能。试验结果表明,随着水胶比和粉煤灰掺量的增加,混凝土碳化深度增加,混凝土碳化深度按方程D=K·tb回归,相关系数大于0.95;碳化深度与粉煤灰掺量及水胶比二元线性回归较好,混凝土抗压强度越高,抗碳化性能越好。水胶比是影响混凝土抗冻性能的主要因素,粉煤灰对混凝土抗冻性能具有不良影响。     

石灰碳化煤球碳化机理及新工艺探讨

对石灰颗粒,单个煤球的碳化过程,以新观点解释了煤球碳化机理,研究了成型压力与煤球质量、碳化速率及预干燥的关系。提出低压成型,高料层低温碳化及后补强期的新工艺。     

Mechanism of MxOy nanoparticles/CNTs for catalytic carbonization of polyethylene and application to flame retardancy

Three kinds of metal oxide nanoparticles (Fe₃O₄, Co₃O₄, and Ni₂O₃) are produced on carbon nanotubes (CNTs). The synergistic effects rendered by the CNTs and metal oxide nanoparticles on carbonization of polyethylene (PE) are studied and applications to flame retardancy of PE are investigated systematically. The CNT‐Ni₂O₃ delivers the best performance and the mechanism pertaining to the enhanced flame retardancy is proposed and discussed. It is found that under the same conditions, the carbonization rate can be a factor to influence the flame retardancy performance. Among Fe, Co, and Ni, Ni has the fastest carbonation rate, which leads to the best flame retardancy performance. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 45233.     

热解终温对花生壳炭化产物的影响研究

采用自制的生物质固定床热解装置研究了不同热解终温对花生壳炭化产物的影响。结果表明：随着热解终温的增加,生物炭质量和能源产率总体上呈现降低趋势,热解气产率呈现上升趋势（热值显著提高）,其中液体质量产率在550℃时达到最大值;热解终温的增加使花生壳生物炭中固定碳、灰分不断提高,C元素不断提高,H元素与O元素含量则不断降低,生物炭的化学和生物稳定性提高;生物炭的热值在500℃时达到最大值,为24.346MJ/kg。生物炭的燃烧过程包括水分蒸发、固定碳及挥发分燃烧和燃尽等3阶段,其燃烧起始时间明显晚于花生壳,不同温度制备的生物炭的综合燃烧特性指数（S）从大到小的顺序依次为：C500 > C350 > C600 > C400 > C450 > C550;热解终温为550℃时,生物炭的比表面积、微孔表面积、总孔容积和微孔容积均最大,分别为50.58m²/g、29.56m²/g、0.01543cm³/g和0.01111cm³/g,与活性炭相比仍有较大差距,需要进一步处理。     

草酸改性甘蔗渣炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

以甘蔗渣（OB）为原料,先在空气氛围下高温炭化制得甘蔗渣炭（CB）,再经草酸改性制得草酸改性甘蔗渣炭（COB）,采用SEM、FT-IR和氮气吸附-脱附等温线对3种样品进行表征,并考察了OB、CB和COB对模拟废水中的Cr（Ⅵ）的吸附效果。结果显示：3种样品比表面积大小为COB>CB>OB,其中COB的比表面积为240.67 m²/g,总孔容为0.138 cm³/g,平均孔径为2.30 nm;CB以及COB较OB的孔隙结构更发达、含氧官能团种类及数量明显增加,吸附能力提高。吸附实验结果表明：对Cr（Ⅵ）的吸附量表现为COB>CB>OB,在pH值1、投加量0.6 g、吸附时间100 min、吸附温度25℃和Cr（Ⅵ）质量浓度50 mg/L条件下COB对Cr（Ⅵ）的去除率为99.1%。吸附热力学及动力学结果显示：Langmuir等温吸附模型能更好地反映吸附过程,吸附过程遵循准二级动力学模型,表明甘蔗渣炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要为化学吸附的单分子层吸附。     

聚酰亚胺基碳纤维的开发

介绍了作为碳纤维前驱体的聚酰亚胺 (PI)纤维的组成、分子结构和特性 ;叙述了 PI原丝的碳化和石墨化过程。并讨论了 PI基碳纤维在产业发展中将起的重大作用。