摘要
为探明HNO3和Mn(NO3)2对活性炭改性机理,采用HNO3、Mn(NO3)2先后对椰壳活性炭进行活化和改性,对改性前后炭材料孔结构和表面化学性质进行SEM、BET、XRD、FTIR和XPS表征.硝酸改性后活性炭表面微孔变形、相邻孔合并,Mn/AC-1表面负载物总体呈块体和网状纤维结构,MnOx呈细小碎块晶体散落在Mn/AC-2表面,Mn/AC-3表面负载物以大量纱状超薄纳米片交错填充在孔道中.HNO3活化可起到扩孔作用但会降低AC比表面积;Mn负载可构造出新孔隙结构,提高总比表面积、微孔比表面和微孔孔容;5%负载量和500℃煅烧温度可制得孔结构参数较优的Mn/AC-2催化剂.HNO3改性可明显降低活性炭灰分,Mn/AC-1表面负载物主要为Mn3O4和少量Mn2O3,Mn/AC-2负载物主要为Mn3O4和一定数量的MnO,Mn/AC-3表面负载物几乎全部为Mn3O4.HNO3活化和Mn负载改性均对官能团类型没有影响.相同负载量下提高煅烧温度则会降低O—H键和N—H键数量同时增加■键和C—O键数量;相同煅烧温度下,负载量越高则O—H键和N—H键越多.高负载量有利于Mn4+物种增加,提高煅烧温度可增加Mn3+物种.研究成果可为优化Mn/AC催化剂制备和提高炭基催化剂理化性能提供借鉴.
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