木质活性炭炭化阶段的分子结构变化

白云碳素原创    
2019-05-30 09:10:34
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木质原料活性炭的炭化是典型的固相炭化,炭化料可保持原料的无定形结构特征,生成各向同性的难石墨化的炭素前驱体。

木质原料的组成是纤维素、半纤维素和木质素,木质原料的炭化过程,就是这3种成分的结构变化过程。

今天小编带大家了解一下木质活性炭炭化阶段的分子结构变化
木质活性炭阶段的分子结构变化

纤维素的炭化过程,该过程中的化学转化经历了四个阶段:

(l)物理吸附水脱除阶段(25-150℃)。

(2)分子结构的变化,纤维素环脱水(150—240℃)(且脱水基本是在分子内而不是在分子间进行)。

(3)通过自由基反应,配糖热裂解,伴随C一O和C一C键断裂,产生CO、 C02 、 HZO 和四碳原子基团等( 240~400℃以上)。

(4)芳构化并形成基本微晶(400℃以上)。

在炭化的第二阶段以前,纤维素的基本结构维持不变,而从第三阶段以后,就已表现出完全无定形的结构。

半纤维素、木质素也是木质原料的主要成分,它们和纤维素一样,在分子结构内结合有氧原子,炭化时也不软化,经固相炭化后生成以无定形炭结构为主的炭化物。