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國內(nèi)水泥混凝土外加劑技術(shù)資料
竹原纖維納米碳顆粒的微波高壓水熱制備法
來源:
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作者:pro10845f02
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發(fā)布時間: 2014-08-28
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竹纖維傳統(tǒng)碳化方法工藝復(fù)雜、表面官能團(tuán)少，生產(chǎn)過程能耗高，無法滿足環(huán)保與可持續(xù)性發(fā)展的要求。
據(jù)恒志信網(wǎng)消息：國內(nèi)最新研制成功一種竹原纖維納米碳顆粒的微波高壓水熱制備法，制得的竹原纖維納米碳顆粒具有高比表面積、高孔體積、表面光滑、孔徑小、高純度等特性，表面具有更多的反應(yīng)基團(tuán)，反應(yīng)活性高；制備方法簡單，有利于規(guī)?；a(chǎn)，具備顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
為實現(xiàn)上述目的，新技術(shù)采用如下技術(shù)方案:
一種竹原纖維納米碳顆粒的微波高壓水熱制備法包括以下步驟:竹粉過篩、前處理、球磨、分散、微波高壓水熱反應(yīng)、離心、洗滌、烘干。
具體步驟如下:
1、竹粉過篩孔孔徑為0.15mm的篩子，備用；
2、將過篩后的竹粉用過氧化氫和尿素的混合溶液處理，去除雜質(zhì)，水洗，烘干，得竹粉粗纖維；
3、取30g竹粉粗纖維置于球磨機(jī)中，加入無水乙醇為分散介質(zhì)，研磨3小時，得竹原纖維粉末；
4、將竹原纖維粉末分散于水中，常溫攪拌3小時得糊狀物；每Ig竹原纖維粉末需25ml水；
5、將糊狀物轉(zhuǎn)移至帶有連接微波發(fā)生器的耐高壓密封容器中275-320°C恒溫2-7小時，自然冷卻，所得產(chǎn)物經(jīng)離心、乙醇洗滌，90°C烘干12小時，得到蓬松的黑色粉末，即竹原纖維納米碳顆粒。
由于微波能使容器內(nèi)糊狀纖維在短時間內(nèi)被迅速均勻加熱，使溫度快速達(dá)到指定溫度，消除溫度梯度的影響，從而減少加熱過程中因溫度未到達(dá)指定值產(chǎn)生的其它衍生物和雜質(zhì)，而密封容器的容積不變，溫度升高后，水蒸汽氣化產(chǎn)生高壓，進(jìn)一步提升容器內(nèi)溫度，縮短升溫時間。當(dāng)溫度到達(dá)指定值后通過溫度和壓力傳感器，能夠很簡便地監(jiān)控反應(yīng)過程，通過調(diào)整微波功率使容器內(nèi)的溫度保持穩(wěn)定。
新技術(shù)的顯著優(yōu)點在于:
1、制得的竹原纖維納米碳顆粒具有高比表面積、高孔體積、表面光滑、孔徑小、高純度等特性，表面具有更多的反應(yīng)基團(tuán)，反應(yīng)活性高。
2、通過改變初始原料的濃度和物理形狀，或改變微波平均功率來調(diào)整溫度，從而改變反應(yīng)條件制備不同粒徑的納米碳顆粒。
3、制備方法簡單，有利于規(guī)?；a(chǎn)，具備顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
