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活性炭制備過程中影響其性能的主要因素有：添加劑種類、炭化溫度、炭化時(shí)間、活化溫度、活化時(shí)間、水蒸氣流量（即水炭比）等。

其中炭化溫度的影響包括升溫速度和炭化終溫。炭化升溫速度對(duì)碳素前驅(qū)體的微晶結(jié)構(gòu)影響很大。由于升溫速度的提高可以使酚醛樹脂的熱分解加快，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較多的游離基，而且氣體析出速度和膠質(zhì)體流動(dòng)性增加，有利于中間相的生長(zhǎng)和碳素前驅(qū)體石墨化度的提高，但不利于活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)育。高的升溫速度對(duì)碳素前驅(qū)體微晶結(jié)構(gòu)的有序化不利。因?yàn)樵诠滔嘀凶杂苫苿?dòng)慢，沒有足夠的時(shí)間有序化。同時(shí)，高升溫速度會(huì)在短時(shí)間內(nèi)析出大量的揮發(fā)分，結(jié)果生成大的孔隙。另外，高的升溫速度對(duì)活性炭的強(qiáng)度也不利。因此炭化終溫一般不宜太高，應(yīng)控制在800 ℃左右。

影響活性炭性能的活化條件主要是時(shí)間和溫度。在溫度固定的條件下，活化時(shí)間越長(zhǎng)，燒失率越大。當(dāng)活化時(shí)間較短時(shí)，活化反應(yīng)主要是產(chǎn)生微孔，微孔增多使活性炭的吸附性能提高，隨著活化時(shí)間的延長(zhǎng)，達(dá)到一定的程度后，活化反應(yīng)的主要作用是擴(kuò)孔，從而使微孔減少，大中孔增多，比表面積相對(duì)減少，吸附能力降低。當(dāng)活化時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)時(shí)，活化劑分子對(duì)基體內(nèi)部的特定結(jié)構(gòu)的選擇性活化又產(chǎn)生新的微孔，使得吸附性又升高。

1、碳化溫度對(duì)活性炭的影響

炭化過程果殼受熱分解，經(jīng)歷低溫氧化條件的脫氣、脫水反應(yīng)，中溫絕氧熱分解反應(yīng)和高溫絕氧縮聚反應(yīng)3個(gè)階段。炭化效果受控炭化溫度，用炭化料的揮發(fā)分含量衡量炭化程度，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1

從表1中可以看出炭化料揮發(fā)分隨炭化溫度升高而降低，炭化溫度低揮發(fā)分逸出少，不利于有機(jī)物轉(zhuǎn)化成炭，炭化料細(xì)孔不多活化時(shí)反應(yīng)活性小，影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；揮發(fā)分過小表明炭化程度太高造成產(chǎn)物燒結(jié)，由于碳原子結(jié)構(gòu)排列致密同樣影響活化反應(yīng)的進(jìn)行。炭化程度由炭化溫度和時(shí)間確定，試驗(yàn)證明炭化溫度為600時(shí)炭化效果較佳。

2、活化溫度對(duì)活性炭的影響

活化溫度不同活性炭得率則不同，從表2中數(shù)據(jù)可以看出在其他反應(yīng)條件相同時(shí)隨活化溫度增加活化得率逐漸降低。

表2

3、活化時(shí)間對(duì)活性炭的影響

活化作用時(shí)間不同活性炭得率則不同，從表3中數(shù)據(jù)可以看出在其他反應(yīng)條件相同時(shí)隨活化作用時(shí)間增加活化得率逐漸降低。

表3

綜上所述得出結(jié)論用果殼制備活性炭的優(yōu)化工藝條件：炭化溫度600℃，活化溫度940℃，活化時(shí)間3.5h。