甘蔗渣炭分子筛的制备结构及其吸附性能-新型炭材料.PDF

第27卷摇 第3期 新摇 型摇 炭摇 材摇 料 Vol.27摇 No.3 摇 2012年6月 NEW CARBON MATERIALS Jun. 2012 摇 文章编号:摇 1007鄄8827(2012)03鄄0205鄄06 甘蔗渣炭分子筛的制备、结构及其吸附性能 1 2 1 3 郭海蓉 ,摇 王国梅 ,摇 麻少莹 ,摇 李摇 斌 ( 1. 广西大学 轻工与食品工程学院,广西 南宁 530004; 2. 云南省轻工业科学研究院,云南 昆明 650034; 3. 广西大学 化学化工学院,广西 南宁 530004) 摘摇 要:摇 以甘蔗渣为碳质原料、酚醛树脂与少量羧甲基纤维素混合物为黏合剂,通过二次炭化法制备甘蔗渣炭分 子筛(Bagasse carbon molecular sieves,BCMS),并采用N 吸附鄄脱附、X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、扫描电 2 子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及吸附实验对其进行结构分析与性质表征。 结果表明,BCMS 以微孔 3 2 为主,孔径大小主要集中在0.72nm,微孔体积为0.11cm / g,比表面积为269m / g;部分BCMS 以晶体形式存在, 具有五元环排列的微孔结构,晶粒尺寸为57.7 nm,属单斜晶系,空间群为C2/ c(15),晶胞参数为a=2.0437nm,b= 0.3497nm,c=1.0345nm,琢=90.000毅,茁=106.439毅,酌=90.000毅;BCMS孔结构发达,具有特殊的“孔中孔冶结构,对 蔗汁中有色物质具有较强的吸附能力,其饱和吸附量为1.296g/ g (色素/ BCMS)。 关键词:摇 甘蔗渣;炭分子筛;孔结构;晶体结构;吸附性能 + 中图分类号:摇 TQ424.1 9摇 TS249.2摇 摇 摇 摇 摇 摇 文献标识码:摇 A 1摇 前言 CMS 已经工业化[10鄄13] ,而用甘蔗渣制备 CMS却少 见报道。 炭分子筛(Carbon molecular sieves,CMS)是一 甘蔗渣含有丰富的纤维素、灰分低、挥发分 [1] 种具有均匀分子大小的微孔结构碳质吸附剂 。 [14鄄16] 高 ,且价格低廉。 目前,糖厂产出的甘蔗渣,主 [2] 作为一种很有发展前景的吸附材料 ,它被广泛应 要用作燃料,少部分用于造纸。 如用甘蔗渣制备活 [3鄄6] 用于食品卫生、空气分离、医疗、催化等领域 。 性炭,并将此活性炭用于糖厂糖汁的脱色处理,则可 CMS 的结构与性质因原料的性质、原料的捏合、炭 提高糖厂产品的质量档次,提高甘蔗渣的利用价值, 化、活化等工序不同而有所差别。