由椰壳原料的TG曲线可知,椰壳在240-400℃发生快速热分解,产生大量有机挥发份和焦油,留下固体炭,这一阶段尚未有活性炭的孔隙形成。400-900℃阶段,热解速度缓慢,这一阶段固体炭发生缩聚反应,热分解产物芳构化生成微晶炭。在900℃左右,椰壳微晶炭在高温下发生结构重整,微晶之间的孔隙形成了活性炭的微孔。通过将椰壳原料分别在400℃和900℃高温下热解,考察椰壳结构高温重整对炭孔结构的影响。实验前将反应系统作密闭处理,防止空气进入椰壳原料发生剥壳反应,固体炭烧失。
实验制备椰壳活性炭热解条件为,系统密闭情况下,400℃维持4h,标记为AC-400; 900℃保温4 h,标记为AC-900,其吸附性能显示,高温热解活化制备的AC-900的碘吸附值达到1194mg/g,亚甲基蓝吸附值为105mg/g,远远高于低温热解制得AC-400的吸附性能,这说明在系统密闭条件下,经过900度高温热解4h,显著促进了炭化过程中微孔的形成与发展。这是因为在密闭系统中,椰壳炭在高温下热解,造成杂原子(氧、氢)含量减少,杂原子氧与芳香晶片之间的键断裂,微晶结构发生重排,石墨化程度提高,可获得孔隙发达且孔径均一的类似炭分子筛的材料。