本研究选用新鲜牛粪或牛粪堆肥,分别利用ZnCl2、H3PO4及NaOH叁种不同活化剂,在400℃温度下活化后制备活性碳,以观察不同活性碳对二氧化碳的吸附能力。
实验首先以热重分析仪分析牛粪与牛粪堆肥的热稳定性,使用元素分析仪分析活性碳的有机组成,利用比表面积分析仪分析样品的比表面积与孔洞结构,利用傅立叶红外线分析仪分析样品的表面官能基,最后利用热重分析仪吸附二氧化碳气体,并比较不同活性碳对二氧化碳的吸附能力。
实验结果显示,牛粪在经过堆肥程序后,其热稳定性与疏水性都较高,不过由于灰份含量过高,所以牛粪堆肥活性碳对二氧化碳的吸附能力,多远低于以牛粪所制备的活性碳。比较叁种活化剂所制备的活性碳,经过H3PO4活化后所制备的活性碳产物,其比表面积与微孔比例最高,所以对吸附二氧化碳的能力也最佳。而经NaOH活化后的活性碳,由于孔洞比表面积最小,氮含量最低,且灰份含量最高,所以对二氧化碳的吸附能力最差。本研究显示,以牛粪堆肥所制备的活性碳,由于含有高的氮含量与孔洞结构,有潜力成为良好的二氧化碳吸附剂。