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第1篇 木质基新型泡沫炭 3

第1章 木质基泡沫炭 3

1.1 泡沫炭的概述 3

1.1.1 泡沫炭的历史 3

1.1.2 泡沫炭的种类 4

1.1.3 泡沫炭的制备方法 4

1.1.4 泡沫炭的制备原料 8

1.1.5 泡沫炭的改性 9

1.1.6 泡沫炭的应用 10

1.1.7 泡沫炭的研究前景 11

1.2 木质生物质概述 12

1.2.1 开发木质生物质资源的背景 12

1.2.2 木材液化的发展前景 16

参考文献 16

第2章 木质基多孔泡沫炭 24

2.1 木质基多孔泡沫炭的制备工艺 24

2.1.1 落叶松综纤维素的制备 24

2.1.2 木材液化工艺 24

2.1.3 木质基多孔泡沫炭的制备 25

2.1.4 热塑性酚醛树脂基多孔泡沫炭的制备 26

2.2 木质基多孔泡沫炭的性能研究 27

2.2.1 液化条件对液化的影响 27

2.2.2 固化剂对多孔泡沫炭制备的影响 28

2.2.3 热分析 29

2.2.4 XRD分析 31

2.2.5 形貌分析 33

2.2.6 孔结构分析 35

参考文献 37

第3章 木质基蜂窝状泡沫炭 39

3.1 木质基蜂窝状泡沫炭的制备工艺 39

3.1.1 木质基蜂窝状泡沫炭的制备 39

3.1.2 热固性酚醛树脂基蜂窝状泡沫炭的制备 41

3.2 木质基蜂窝状泡沫炭的性能研究 41

3.2.1 热分析 41

3.2.2 XRD分析 42

3.2.3 形貌分析 45

3.2.4 孔结构分析 49

参考文献 52

第4章 木质基网状泡沫炭 54

4.1 木质基网状泡沫炭的制备工艺 54

4.1.1 KOH活化法 54

4.1.2 磷酸活化法 55

4.2 木质基网状泡沫炭的性能研究 55

4.2.1 活化剂浓度的影响 55

4.2.2 活化温度的影响 56

4.2.3 网状泡沫炭性质 57

4.2.4 XRD分析 58

4.2.5 形貌分析 62

4.2.6 孔结构分析 66

4.2.7 甲苯吸附 72

4.2.8 机理分析 73

参考文献 74

第5章 落叶松基高强度微孔泡沫炭 75

5.1 落叶松基高强度微孔泡沫炭的制备工艺 75

5.2 落叶松基高强度微孔泡沫炭的性能研究 76

5.2.1 热分析 76

5.2.2 扫描电镜及能谱分析 77

5.2.3 孔结构分析 78

5.2.4 压缩强度分析 79

5.2.5 泡沫炭的吸油实验 80

参考文献 82

第6章 落叶松基高强度泡沫炭的改性研究 83

6.1 落叶松基高强度泡沫炭的改性工艺 83

6.1.1 高强度泡沫炭的磷酸活化 83

6.1.2 高强度泡沫炭的磺化 83

6.1.3 泡沫炭的磺酸基密度及接枝率测定 83

6.1.4 磺酸基泡沫炭催化性能的考察 84

6.2 落叶松基高强度泡沫炭的改性性能研究 84

6.2.1 扫描电镜及能谱分析 84

6.2.2 磷酸活化后的泡沫炭的孔结构分析 84

6.2.3 红外分析 88

6.2.4 泡沫炭的磺酸基密度及接枝率分析 89

6.2.5 磺酸基泡沫炭的催化性能分析 89

参考文献 91

第2篇 木质基有序炭材料 95

第7章 落叶松基有序泡沫炭 95

7.1 落叶松基有序泡沫炭的制备工艺 96

7.1.1 落叶松的液化 96

7.1.2 落叶松基有序泡沫炭的制备 96

7.1.3 落叶松基蜂窝状高比表面积有序泡沫炭的表征 96

7.1.4 苯酚和维生素B12的吸附 97

7.1.5 油的吸附 98

7.2 落叶松基有序泡沫炭的性能研究 99

7.2.1 热分析 99

7.2.2 形貌及物理性能分析 100

7.2.3 孔结构分析 101

7.2.4 机理分析 106

7.2.5 泡沫炭对苯酚和维生素B12的吸附分析 107

7.2.6 泡沫炭对油的吸附分析 108

参考文献 109

第8章 落叶松基有序炭膜 112

8.1 落叶松基有序炭膜的制备工艺 112

8.1.1 主要仪器和试剂 112

8.1.2 炭膜的制备 113

8.1.3 表征 114

8.2 落叶松基有序炭膜的性能研究 114

8.2.1 形貌分析 114

8.2.2 孔结构分析 115

8.2.3 吸附性能 117

参考文献 117

第3篇 生物质基球形多孔炭 121

第9章 球形多孔炭 121

9.1 球形多孔炭的概述 121

9.2 球形多孔炭的制备工艺 121

9.2.1 水热法 121

9.2.2 化学气相沉积法 122

9.2.3 模板法 122

9.2.4 电弧放电法 123

9.2.5 高温热解法 123

9.2.6 还原法 123

9.2.7 其他制备方法 124

9.3 球形多孔炭的生物质原料 124

9.3.1 葡萄糖 124

9.3.2 蔗糖 125

9.3.3 淀粉 126

9.3.4 纤维素及其衍生物 126

9.3.5 其他 127

9.4 球形多孔炭及其衍生物的应用 127

9.4.1 硬质炭球 127

9.4.2 胶体炭球 128

9.4.3 炭胶囊 129

9.4.4 炭球的衍生物 130

9.5 球形多孔炭及其衍生物的形成机理 132

9.5.1 Lamer模式生长机理 132

9.5.2 熵增长模式 133

9.6 球形多孔炭的应用 135

9.6.1 模板剂 135

9.6.2 电极材料 136

9.6.3 催化剂材料 136

9.6.4 医药领域 137

9.6.5 吸附剂 137

参考文献 138

第10章 葡萄糖基炭球的水热制备 141

10.1 葡萄糖基炭球的制备工艺 141

10.1.1 葡萄糖基炭球的水热合成 141

10.1.2 葡萄糖基炭球的二次水热过程 141

10.2 葡萄糖基炭球的影响因素 141

10.2.1 水热合成条件的影响 141

10.2.2 反应温度的影响 142

10.2.3 葡萄糖浓度的影响 143

10.2.4 反应时间的影响 145

10.2.5 清洗过程的影响 146

10.3 葡萄糖基炭球的性能研究 147

10.3.1 红外分析 147

10.3.2 XRD分析 148

10.3.3 能谱分析 149

10.4 二次水热对炭球形貌及粒径的影响 150

10.5 葡萄糖基炭球的形成机理 151

10.6 葡萄糖基炭球的应用 152

参考文献 153

第11章 葡萄糖基多孔炭球 155

11.1 KOH研磨法制备葡萄糖基多孔炭球 155

11.2 KOH浸渍法制备葡萄糖基多孔炭球 157

11.2.1 预活化的影响 157

11.2.2 活化温度的影响 159

11.2.3 活化时间的影响 161

11.2.4 KOH浓度的影响 163

11.2.5 红外分析 164

11.3 葡萄糖基多孔炭球的形成机理 164

参考文献 166

第12章 麦草碱木质素炭球 167

12.1 麦草碱木质素炭球的制备工艺 167

12.1.1 主要仪器和试剂 167

12.1.2 原材料组分分析 168

12.1.3 球形木质素前驱体的制备 168

12.1.4 球形活性炭的制备 169

12.2 麦草碱木质素炭球的性能研究 169

12.2.1 球形木质素 169

12.2.2 球形活性炭 171

12.2.3 球形活性炭的孔结构性能 172

12.2.4 红外分析 173

参考文献 174

第13章 纤维素基炭球 176

13.1 柠檬酸催化法制备纤维素基炭球 176

13.1.1 柠檬酸催化法制备纤维素基炭球的制备工艺 176

13.1.2 柠檬酸催化法制备纤维素基炭球的性能研究 177

13.1.3 葡萄糖基炭球的形成机理 182

13.1.4 葡萄糖基载银炭球 183

13.2 丙烯酸催化法制备纤维素基花状炭球 185

13.2.1 丙烯酸催化法制备纤维素基花状炭球的制备工艺 186

13.2.2 丙烯酸催化法制备纤维素基花状炭球的性能研究 187

13.2.3 花状炭球的形成机理 194

13.2.4 花状炭球对铜离子的吸附性能研究 195

13.3 浓硫酸催化法制备磺酸基炭球 197

13.3.1 浓硫酸催化法制备磺酸基炭球的制备工艺 198

13.3.2 浓硫酸催化法制备磺酸基炭球的性能研究 198

13.3.3 炭球的形成机理 205

13.3.4 炭球对纤维素的催化水解 205

13.4 软模板法制备纤维素基炭球 208

13.4.1 软模板法制备纤维素基炭球的制备工艺 209

13.4.2 软模板法制备纤维素基炭球的性能研究 209

参考文献 217

第4篇 成型多孔炭 225

第14章 成型活性炭 225

14.1 成型活性炭概述 225

14.2 成型活性炭的制备工艺 225

14.2.1 以碳质前驱体为原料 226

14.2.2 活性炭黏结成型 227

14.2.3 聚合物发泡成型 228

14.3 活性炭成型过程的影响因素 229

14.3.1 原料的影响 229

14.3.2 黏结剂的影响 230

14.3.3 成型工艺的影响 230

14.3.4 填充物的影响 231

14.4 成型活性炭的应用 231

14.4.1 天然气储存 231

14.4.2 汽油回收 232

14.4.3 环境净化 232

14.4.4 电容器电极材料 232

14.4.5 催化剂载体 233

参考文献 233

第15章 聚氨酯基成型泡沫炭 237

15.1 聚氨酯基成型泡沫炭的制备工艺 237

15.2 聚氨酯基成型泡沫炭的性能研究 238

15.2.1 孔结构分析 238

15.2.2 形貌分析 241

15.2.3 热分析 243

15.2.4 泡沫炭吸附性能研究 244

参考文献 245

第16章 CMC基柱状成型活性炭 246

16.1 CMC基柱状成型活性炭的制备工艺 246

16.2 CMC基柱状成型活性炭的性能研究 247

16.2.1 成型温度的影响 247

16.2.2 CMC添加量的影响 248

16.2.3 热分析 252

16.2.4 强度的测定 253

16.2.5 甲苯吸附性能的测定 253

参考文献 254

第17章 改性淀粉基柱状成型活性炭 255

17.1 改性淀粉基柱状成型活性炭的制备工艺 255

17.2 改性淀粉基柱状成型活性炭的性能研究 256

17.2.1 成型温度的影响 256

17.2.2 CMC添加量的影响 257

17.2.3 热分析 261

17.2.4 强度的测定 261

17.2.5 甲苯吸附性能的测定 262

第5篇 功能活性炭 267

第18章 杀菌功能载银活性炭 267

18.1 NaBH4还原法制备杀菌功能载银活性炭 267

18.1.1 NaBH4还原法制备杀菌功能载银活性炭的制备工艺 267

18.1.2 NaBH4还原法制备杀菌功能载银活性炭的性能研究 268

18.2 醋酸银真空浸渍法制备杀菌功能载银活性炭 273

18.2.1 醋酸银真空浸渍法制备杀菌功能载银活性炭的制备工艺 273

18.2.2 醋酸银真空浸渍法制备杀菌功能载银活性炭的性能研究 274

参考文献 279

第19章 N掺杂可见光响应杀菌功能活性炭 281

19.1 N掺杂可见光响应杀菌功能活性炭的制备工艺 282

19.2 N掺杂可见光响应杀菌功能活性炭的性能研究 282

19.2.1 杀菌活性及抗流失性能测试 282

19.2.2 XRD分析 283

19.2.3 形貌分析 284

19.2.4 红外分析 285

19.2.5 样品孔结构特征及吸附性能 286

参考文献 287

第6篇 彩色活性炭 291

第20章 彩色活性炭 291

20.1 彩色活性炭研究现状 291

20.2 产品颜色及着色剂的选择 291

20.3 彩色活性炭的制备工艺 292

20.3.1 浸渍法 292

20.3.2 喷涂法 293

20.3.3 气相沉积法 293

20.4 彩色炭雕的制备及其对VOCs的去除 293

参考文献 294

第21章 彩色活性炭基体的制备研究 296

21.1 彩色活性炭基体的制备工艺 296

21.1.1 活性炭处理方法 296

21.1.2 PE对活性炭粉尘的抑制作用测试 296

21.1.3 P-25悬浮液稳定性测试 296

21.1.4 彩色活性炭基体制备 297

21.2 彩色活性炭基体的性能研究 297

21.2.1 不同处理方法对活性炭粉尘的抑制作用 297

21.2.2 PE用量对活性炭粉尘的抑制作用 297

21.2.3 彩色活性炭基体的制备与选择 298

参考文献 300

第22章 基础色颗粒炭的制备研究 301

22.1 基础色颗粒炭的制备工艺 301

22.1.1 喷涂液配制 301

22.1.2 彩色活性炭制备 301

22.2 基础色颗粒炭的性能研究 301

22.2.1 颗粒活性炭表面颜色影响因素 301

22.2.2 比表面积及孔径分析 303

22.2.3 甲苯吸附性能 305

22.2.4 喷涂量的影响 306

22.2.5 PE浓度的影响 308

第23章 着色剂对彩色颗粒活性炭性能影响的研究 310

23.1 形貌分析 310

23.2 孔结构分析 311

23.3 吸附性能分析 312

第24章 基础色柱状活性炭的制备及性能研究 314

24.1 基础色柱状活性炭的制备工艺 314

24.2 基础色柱状活性炭的性能研究 314

24.2.1 形貌分析 314

24.2.2 孔结构分析 315

24.2.3 吸附性能分析 316

第25章 TiO2中空微球为原料制备浅灰蓝色活性炭 318

25.1 TiO2中空微球为原料制备浅灰蓝色活性炭的制备工艺 318

25.2 TiO2中空微球为原料制备浅灰蓝色活性炭的性能研究 318

25.2.1 形貌分析 318

25.2.2 能谱分析 320

25.2.3 XRD分析 321

25.2.4 孔结构分析 322

25.2.5 TiO2中空微球形成机理分析 324

25.2.6 光催化活性分析 324

25.3 浅灰蓝色活性炭的制备工艺 326

25.4 浅灰蓝色活性炭的性能研究 326

25.4.1 孔结构分析 326

25.4.2 形貌分析 326

参考文献 328