生物炭料源-供應及應用管理平台

論文

檳榔桿應用於活性碳製造之研究

彭瀞玉

國立嘉義大學森林暨自然資源研究所

2006

本研究以農業廢棄物之檳榔桿進行活性碳製備之研究，採一段式CO2物理活化法及ZnCl2化學活化法進行活性碳之製備，並探討不同活化溫度（碳化溫度）、不同活化（碳化）時間、原料粒徑大小、不同原料部位及化學活化法之氣體媒介等之製程變因對活性碳製備之影響，以尋求檳榔桿製備活性碳之最佳條件。 試驗結果顯示，不論物理活化或化學活化，其原料粒徑大小、原料型式及不同原料部位對活性碳收率、碘值及亞甲基藍脫色力並無明顯之影響，但發現影響活性碳性質之最大參數為活化溫度，當活化溫度升高時，活性碳之碘值及亞甲基藍脫色力也隨之增加。活化（碳化）時間對活性碳之各項性質較無太大影響。 以物理活化法製備檳榔桿活性碳，其最佳活化條件為活化溫度800℃及活化時間120 min，其碘值與亞甲基藍脫色力分別為1087~1111 mg/g 和390~395 mg/g。另以化學活化法得知，當檳榔桿/ ZnCl2比率為100%時、活化條件以碳化溫度500℃及活化時間45 min為較佳。當碳化氣體為N2時，檳榔桿活性碳之碘值與亞甲基藍脫色力為1020~1033 mg/g 和248~290 mg/g，而碳化氣體為CO2時，檳榔桿活性碳之碘值與亞甲基藍脫色力為1015~1019 mg/g 和248~250 mg/g。另改變化學活化法之氣體媒介對活性碳之各性質影響不顯著。 經微量元素分析之結果發現，以化學活化法處理之檳榔桿活性碳，含有微量Zn元素，而Zn元素之存在可能會限制活性碳之應用範圍，故如何降低Zn元素之含量將是未來該之努力方向。 經物理和化學活化法處理之檳榔桿活性碳，其應用於液相（碘值）及氣相（苯吸附）之吸附能力皆相當優良。 整體而言，原料之變因對活性碳性質並無太大影響，而影響活性碳性質最大之參數為製程之變因。 經本研究結果證實，檳榔桿非常適宜做為活性碳之原料，與商業用者比較，檳榔桿活性碳極具有商業化潛力。

檳榔桿、活性碳、活化、碘值、亞甲基藍脫色力、苯吸附、Areca catechu L. stem、Activated carbon、Activation、Iodine Value、Decolorizing of Methylene Blue、Adsorption of Benzene

http://hdl.handle.net/11296/ndltd/88867239138926808920