| 原文摘要 | 本研究針對稻殼進行活化，利用含浸活化劑及熱解的處理步驟來製吸附劑活性碳。實驗中以填充床反應器，探討活化劑種類、活化劑濃度、活化溫度及活化時間對活化稻殼吸附特性之比表面積及碘數之影響。並配合掃描式電子顯微鏡(SEM) 及元素分析(EA )進行活化後稻殼之結構及成份之分析, 以期做為實驗之佐證。
活化動力學的部份則使用熱重分析儀(TGA) 及微差熱分析儀(DTA) 以非等溫分析方法測定其速方程式、活化能、反應階數及活反應之吸放熱情形。
實驗結果顯示, 活化劑的效果以氯化鋅配合鹽酸優於氯化鋅, 而以磷酸的效果最差。
當稻殼加入稻殼相對重量100%的氯化鋅及30% 的鹽酸且活化溫度及時間控制在773K及一小時的條件下, 擁有最佳的比表面積及碘數分別為1134m /g及931mg/g 。而當稻殼加入稻殼相對重量100%的氯化鋅以及活化溫度與時間控制在1098K 及二小時的條件下, 則比表面積為847m /g , 碘數吸附為855mg/g , 顯示亦有不錯的活化效果。
用上述較佳的兩組活化劑進行活化動力學的探討, 結果發現含酸化氯化鋅對稻殼的活化反應可分為三部份, 其活化能依序為188 , 128 及118.5kJ/mole, 反應階數分別為23、18及2 。DTA 測試結果在403 至573 K 間有一大的吸熱尖峰, 而在573K後繼之有兩個放熱的尖峰。而使用氯化鋅對稻殼的活化反應則可分為兩個部份, 活化能依次為224.8 及125.4 kJ/ mole, 反應階數為28及4 。DTA 測之結果在403 至653K間有吸熱尖峰產生, 653 至 923K則相繼有兩個小的放熱尖峰產生。 |