1、本研究以高木質(zhì)素廢棄物糠醛渣為原料，通過(guò)磷酸活化制備CH4/CO2分離功能性活性炭。首先，運(yùn)用正交試驗(yàn)優(yōu)化了糠醛渣活性炭磷酸活化法的制備條件，建立了活性炭比表面積、最可幾孔徑與制備條件之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式及等值線圖。其次，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、比表面測(cè)定儀、傅里葉光譜分析儀(FT-IR)等現(xiàn)代分析表征手段對(duì)糠醛渣活性炭的結(jié)構(gòu)形貌、比表面積、孔徑及表面官能團(tuán)等物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。最后，采用CH4/CO2變壓吸附試驗(yàn)得到糠醛渣活性炭對(duì)

2、CH4/CO2混合氣體的吸附分離性能參數(shù)，得到混合氣體吸附量、分離度及耦合度與制備條件之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。本研究可以為CH4/CO2分離功能性吸附材料制備及混合氣體吸附分離提供理論指導(dǎo)。
　　運(yùn)用正交試驗(yàn)優(yōu)化糠醛渣活性炭磷酸活化法的制備條件，選擇磷酸濃度、浸漬比、活化溫度、活化時(shí)間為影響因子通過(guò)正交試驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果篩選出活性炭最大比表面對(duì)應(yīng)的制備條件。運(yùn)用響應(yīng)曲面法建立比表面積、最可幾孔徑與制備條件之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式及等值線圖。結(jié)果表明

3、以糠醛渣為原料，磷酸為活化劑制備活性炭條件為:磷酸濃度60％、浸漬比1.5∶1、活化溫度400℃、活化時(shí)間120min時(shí)制得的活性炭比表面積為1166.952m2/g，最可幾孔徑為0.6205nm。通過(guò)數(shù)學(xué)關(guān)系式及等值線圖可以直觀得出磷酸濃度、浸漬比、活化溫度及活化時(shí)間對(duì)糠醛渣活性炭的比表面積、最可幾孔徑的影響。
　　通過(guò)電鏡掃描可以看出糠醛渣活性炭表面有較多的凹凸、褶皺和孔洞，具有較高的比表面積，為物理吸附提供了良好的基礎(chǔ)。通過(guò)

4、靜態(tài)氮吸附曲線可以看出糠醛渣活性炭樣本的氮?dú)獾葴匚角€均為Ⅱ型，可以得出糠醛渣活性炭對(duì)氮?dú)獾奈街饕Q于微孔的數(shù)量。通過(guò)傅里葉紅外光譜分析可知，同原料和同活化劑條件下，不同制備條件得到的活性炭表面官能團(tuán)的種類并無(wú)太大區(qū)別，比表面積較大的活性炭表面的羥基、羰基、醚、酚等含氧官能團(tuán)數(shù)量明顯高于比表面積小的活性炭。
　　將活性炭樣本用于CH4/CO2的變壓吸附分離試驗(yàn)，建立了混合氣體吸附量、分離度及耦合度與制備條件之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式，