活性炭微球的制備、表征及應用研究.pdf

1、活性炭材料作為一種環(huán)境友好、綠色環(huán)保材料,具有比表面積高,孔隙結構發(fā)達,較高的吸附性能和機械性能等特性,在食品醫(yī)藥、能源儲存,環(huán)境保護,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國防等領域占據(jù)不可或缺的地位?；钚蕴课⑶虿牧鲜且环N新型炭質(zhì)材料,具有粒徑均一,良好的可修飾性,較大的比表面積等優(yōu)點。目前對活性炭微球的制備及應用研究的報導甚少,本文用水熱法和高溫炭化結合的方法制備出粒徑分布均勻的活性炭微球,對其進行了表征;并對活性炭微球在超級電容器、修飾電極與電催化、降低

2、卷煙中有害物質(zhì)等方面的應用進行了研究。
　　(1)以β-環(huán)糊精為原料,利用水熱法和高溫炭化結合的方法制備活性炭微球材料,并分別用乙醇和NH4HCO3作為活化劑進行低溫活化,用X-射線衍射、掃描電鏡、比表面積和孔徑分布分析等對所合成的材料進行表征,通過循環(huán)伏安、恒流充放電及交流阻抗等電化學測試手段研究了活性炭微球的電化學性能。結果表明活化前后活性炭微球均為無定形結構;粒子表面由光滑變得粗糙;比表面積和總孔容在活化后有了顯著提高,且N

3、H4HCO3活化效果優(yōu)于乙醇;電化學測試均顯示良好的電化學性能,具有良好的雙電層電容特征。NH4HCO3活化活性炭微球的電化學性能最好,電極的比電容可高達233F/g。
　　(2)以葡萄糖為原料,利用水熱法和高溫炭化結合的方法制備活性炭微球材料。用X-射線衍射、掃描電鏡、比表面積和孔徑分布分析等對所合成的材料進行了表征。將活性炭微球添加在卷煙過濾嘴中,研究其對卷煙主流煙氣中有害成分低分子醛酮的吸附效果。結果表明:該材料為粒徑大小均

4、一,表面光滑的微孔材料。在不改變卷煙吸味的前提下,在濾嘴中添加活性炭微球材料,能夠降低主流煙氣中低分子醛酮的含量。
　　(3)將以葡萄糖為原料制備的活性炭微球作為修飾劑成功將血紅蛋白固定在玻碳電極上,制備得到Hb/AMS/GCE修飾電極。利用電化學手段對其進行表征,結果表明血紅蛋白在該電極上具有良好的電化學響應,活性炭微球可以充當良好的電子傳遞介體,加快血紅蛋白與電極之間有效的電子傳遞過程。且此膜修飾電極對H2O2有良好的催化活性