稻壳制备石墨化碳研究

发布时间：2024-03-26 02:08

　　以稻壳为原料,经过碳化后再通过催化石墨化制得石墨化碳。实验采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱对石墨化产物进行表征。研究发现:当碳化稻壳中加入Fe基催化剂进行石墨化,其产物的XRD图中26°出现归属石墨(002)的强尖锐峰,其拉曼图谱中,R值为0.38;未添加催化剂和添加Ni基催化剂或者Fe基和Ni基1:1混合催化剂时,石墨(002)峰的强度较小,且R值都大于0.38,因此Fe对碳化稻壳石墨化具有更好的催化作用。实验考察了催化剂及用量、温度、时间等条件对石墨化的影响,得出:石墨化温度为1 000℃,恒温时间为2.5 h,催化剂为Fe基催化剂,用量为5 mmol·g^-1的最优化条件。

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【部分图文】：

图3不同恒温时间影响的XRD图谱和拉曼图谱

从实验结果可以看出,样品恒温1.0h石墨化反应不完全,由于反应时间太短,导致石墨化程度不高,R值为0.46;恒温2.5h及其以上时,样品能够很好地被石墨化,并且随着时间的增加,石墨化程度基本不变,R值都接近0.38。2.2去除石墨化稻壳中二氧化硅的影响

图4样品的XRD图谱和拉曼图谱

从实验结果可以看出,样品J经氢氧化钠处理后,二氧化硅大大减少但仍有少量剩余,这是因为氢氧化钠溶液不能深入到石墨化稻壳的内部,去除深处的二氧化硅。对比经过氢氧化钠溶液处理前后的石墨化稻壳中100、101、004、110这4个晶面,可以看出,J的峰虽比H的明显,但在拉曼图谱中它们的R....

图1不同催化剂及其用量影响的XRD图谱和拉曼图谱

石墨的标准PDF卡片41-1487上共有9个出峰位置:26°、42°、44°、50°、54°、59°、77°、83°、86°,分别对应石墨的002、100、101、102、004、003、110、112、006这9个晶面[11],因为石墨的(002)晶面对应的峰与其他晶面对应的峰....

图2不同石墨化温度影响的XRD图谱和拉曼图谱

实验结果显示,1000℃和1100℃下所得产物的石墨(002)峰的强度及尖锐度相近且远大于900℃时所得产物的,而800℃时样品受到的石墨化效果最弱,1000℃和1100℃下所得产物的R值为0.38,900℃和800℃下所得产物的R值分别为0.45和0.9....

本文编号：3939206