沉淀白炭黑吸湿特性及动力学、热力学分析

白炭黑是一种重要的吸附材料,以沉淀白炭黑为原料,研究了沉淀白炭黑在温度为15℃、20℃、25℃和30℃,相对湿度为11%、33%、43%、75%、85%和98%条件下的吸湿性能,并进行吸湿动力学分析。利用多孔介质等温吸附热力学原理,计算沉淀白炭黑的等温吸附热。结合XRD、SEM、FTIR和氮吸附法分析沉淀白炭黑的吸湿机理。结果表明:沉淀白炭黑具有良好的吸湿性能,在温度为30℃、相对湿度为98%时48h吸湿量达到23.71%。相对湿度在11%~85%范围内,温度越低、相对湿度越高,沉淀白炭黑的吸湿性能越强;相对湿度为98%时,温度越高,沉淀白炭黑的吸湿性能越强。沉淀白炭黑的吸湿动力学符合准二级动力学模型。等温吸湿曲线符合典型的可冷凝蒸汽在孔隙物质中物理吸附的S型曲线,水分子与沉淀白炭黑之间的作用力主要为范德华力和氢键作用。