落叶松基泡沫炭的制备和结构调控的分析.pdf

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聋必杉素太学学位论文吴优落叶松基泡沫炭的制备与结构调控研究学校代码:指导教师姓名:申请学位级别:论文提交日期:授予学位单位:刘守新教授东北林业大学硕士学科专业:林产化学加工工程年论文答辩日期:东北林业大学授予学位日期:论文评阅人:学号:
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摘要制备有序泡沫炭将具有重大现实和理论意义。本文尝试以农林废弃物——落叶松木屑为原料,运用液化技术,再通过树脂化、炭化等步骤合成了几种同的泡沫炭,通过添加序结构生成,、质轻、耐酸碱、耐高温、结构稳定等特点,在催化、吸附净化、医疗、建筑、航空航天、军事等领域展示出诱人应用前景。有序泡沫炭具有有序的孔道结构和规则孔泡形状,可以作为电容器的电极材料,大分子污染物的吸附剂,还可以作为催化剂的优良载体,等等。但其制备原料仅限于煤基、石油基的聚氨酯、酚醛树脂和中间相沥青,鉴于生物质原料的巨大储量和可再生性,如实现利用生物质原料不同的表面活性剂,再通过调节发泡剂用量和后期活化等手段可以进行泡沫炭的孔径结构调节控制,并对制得的有序泡沫炭的吸附和催化性能进行了系统评价。论文主要内容如下:结合了聚乙二醇姆稚⑿в妥宰樽肮δ芘菽康目捉峁乖谀擅壮叨壬峡控,合成出了孔结构可控的蜂窝状高比表面积有序泡沫炭。肿釉诼湟端墒髦逑中分散、展开,,并且占据空间,一部分分子进一步形成有序的网状和带状结构,并同树脂相互作用形成了稳定的聚合物。自发泡过程中同时形成完整的蜂窝状孔泡和良好的预孔;炭化后在韧带、节点和孔泡壁上生成大量的微孔和介孔。在嫣炕笱分杏/。随ǘ鹊脑黾樱荷傻挠行蚪榭资吭黾樱菽康姆湮呀峁垢饔行颉S捎谖⒖缀介孔同时存在,泡沫炭对苯酚展示出良好的吸附性能。..更有利于对维生素有效尺寸的吸附,归因于尺寸集中在的大量介孔,它们可以允许大分子进入到孔结构内部;泡沫炭对大豆油、油酸、液体石蜡等油也有较好的吸附性能,吸附量可达~痝,粘度越小,极性越强的油,越容易被吸附。使用落叶松树脂在酸性条件下加入嵌段共聚物,合成了高强度微孔泡沫炭,通过调变发泡剂用量和的添加量来调节泡沫炭的孔结构和物理性质。结果表明:随着发泡剂用量的减少,泡沫炭的密度增大,压缩强度增大;使用发泡剂能获得较高的压缩强度且密度较小的泡沫炭。在酸性条件下能有效增加泡沫炭的强度,分别添加的泡沫炭一一、—嘟砻鱌砑庸壳榭鱿拢琍コ被岬贾绿抗羌芑崾支撑,从而强度降低。泡沫炭在合成过程中会生成一些晶体盐,它们也对泡沫炭的强度增加起到一定的作用。,其压缩强度最高可达E菽垦稢一的强度虽然同..,不易碎,..。
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对卜徽碌母咔慷任⒖着菽拷姿峄罨罨笈菽恐行纬闪舜罅康慕榭祝使用对甲基苯磺酸使其磺化,制得了磺酸基泡沫炭,将其作为固体酸催化剂,催化乙酸乙酯的反应。结果表明:高强度树脂泡沫一用%的磷酸活化竦玫呐菽炭一具有较高的比表面积和介孔含量,比表面积为/榭缀可达%,具有良好的开孔结构。制得的磺酸基泡沫炭作为固体酸催化剂催化乙酸、乙醇的酯化反应,在醇酸比为,反应时问为奔纯纱锏搅己么呋Ч一撬峄泡沫炭在使用三次后仍可使催化转化率达到%以上。关键词落叶松:液化;泡沫炭;有序;高强度;吸附;磺化东北林业大学硕士学位论文
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