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摘要
对竹炭采用KMnO4氧化和高温N2活化两种方式进行改性,对改性前后的竹炭采用元素分析、N2等温吸脱附、Boehm滴定、傅里叶红外变换等方法进行物化表征;研究原始及改性后竹炭对糠醛的吸附特性。结果表明:KMnO4氧化对竹炭表面官能团的种类改变不明显,只在局部引入某些新的官能团,却可减小竹炭的比表面积;高温N2活化使竹炭结构中有机质大量分解、比表面积明显提高、微孔比例增大。对于表面化学特性,KMnO4氧化改性可增大竹炭表面酸性含氧官能团的含量,竹炭经高温N2活化改性后因引入吡喃酮等结构使表面呈碱性。吸附特性表明高温N2活化处理的竹炭具有极好的吸附特性;进一步的机理分析表明,竹炭的微孔区是糠醛分子的有效吸附区域,较大的比表面积和微孔孔容有利于糠醛的脱除,而竹炭的表面化学特性同样对糠醛的吸附起到重要作用,其中表面酸性含氧官能团的增多不利于糠醛的脱除,而碱性基团因能增强竹炭表面石墨层与糠醛分子间的π-π作用力使吸附作用增强。
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单位煤燃烧国家重点实验室; 华中科技大学
