《表6 不同CO2流量下活性炭的孔隙结构》

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《微波加热CO_2活化法制备生物质活性炭及其脱硫性能研究》

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由表6可以看出，随着CO2流量的增加，活性炭微孔数量和比表面积先增加后减少，均在0.10 L/min处达到最大值，比表面积最大为428.51 m2/g。CO2活化法成孔的原理是炭原子和CO2分子反应，炭原子被置换出来形成孔隙[29]。当CO2流量很小时，只有较少的CO2分子进入原料内部参与反应，形成的孔隙比较少，相对应的比表面积也比较小。增大CO2流量，参与反应的CO2分子增多，大量炭原子被置换出来，孔的数量大量增加，相对应的比表面积也急剧增加。当CO2流量为0.10L/min时，孔的数量和比表面积有最大值。继续增大CO2流量，由于气体流速过快，物料表面和CO2分子的接触时间变短，进入物料内部的CO2分子减少，从而活化程度降低，导致孔数量和比表面积减少。另一原因是，CO2在活化过程中不仅起着活化剂的作用，还会影响活化温度。炭与CO2的反应是一个吸热过程，反应进行的同时，活化温度有一定程度的降低，由于反应的吸热过程是在不断地进行，能量的补给使温度升高又需要相应的时间，导致活化温度降低，温度降低到一定程度以后又基本保持平衡。其他实验条件相同情况下，CO2流量越大，活化温度受到影响也越大。当CO2流量较小时，对物料温度的影响不大，达到平衡时的温度下降得较少，活化温度能保证孔的形成顺利地进行，可以起到明显的活化效果。继续增大CO2流量，活化温度受到的影响较大，达到平衡时温度下降较大，不利于新孔形成。