花生壳制备活性炭时,加入40%的磷酸进行浸泡。磷酸的作用是什么?

活性炭生产有两种:化学法(氯化锌、磷酸等。)活化法和气体活化法。纵观世界,我国乃至我省,多采用氯化锌法进行化学活化。从节约原料资源的角度出发,该方法产率较高,3t木屑可获得1t活性炭。与气体活化法相比,1t活性炭需要约15t木屑,氯化锌法优势明显。但是氯化锌法最大的缺点是环境污染严重,这已经成为一个非常迫切需要解决的问题。解决这一问题有两个途径:一是改造现有氯化锌生产工艺和设备;二是找到一种可以替代氯化锌法的化学活化法。

磷酸是一种中等强度的酸,具有脱水和氧化特性。锯末用磷酸溶液浸泡后,加热炭化,改变一般的热分解路径。它催化锯末中羟基的消除和脱水,也抑制焦油的产生和其他含碳挥发物的形成,从而在锯末中保留更多的碳。随着温度的升高,碳进一步环化形成缩合碳,形成微孔发达的微晶结构()。磷酸的活化机理与氯化锌非常相似。磷酸在热解过程中被还原成焦磷酸盐和偏磷酸,出炉时外部的水又变成正磷酸,所以可以像氯化锌一样循环使用。磷酸可以进一步缓慢氧化形成的碳,侵蚀碳体,造孔,这是氯化锌所不具备的。