废弃棉纤维、粘胶纤维和微晶纤维素水热炭化制备炭微球的对比研究（英文）
来源期刊：新型炭材料2020年第3期
论文作者：张永芳 戴晋明 郭红 史晟 阎智锋 侯文生
文章页码：286 - 294
关键词：水热炭化;棉纤维;粘胶纤维;炭微球;结晶度;
摘 要：选择废弃棉纤维和粘胶纤维两种纺织纤维作为水热炭化原料,并以微晶纤维素为模型底物进行对比,研究原料结构对水热炭化条件及产物的影响。结果表明,高结晶度的棉纤维（60.35%）和微晶纤维素（60.24%）制备炭微球的最佳条件分别是330℃,6 h,0.15%CuSO4和310℃,6 h,0.10%CuSO4,而低结晶度（34.31%）的粘胶纤维的最佳条件为260℃,8 h。结晶度越低,水热炭化条件越温和,而聚合度对其影响不显著。采用SEM、XRD、FTIR、TG和EDS对炭化产物进行表征,结果表明,不同原料合成的炭微球具有类似的无定型结构和丰富的官能团,但棉纤维和微晶纤维素合成的炭微球具有更高的碳含量和热稳定性,这可能是更高的水热炭化温度所致。因此,纤维素结晶度是影响其水热炭化合成炭微球的重要因素。
张永芳1,2，戴晋明1,2，郭红1，史晟1，阎智锋1，侯文生1
1. 太原理工大学轻纺工程学院2. 太原理工大学材料科学与工程学院
摘 要：选择废弃棉纤维和粘胶纤维两种纺织纤维作为水热炭化原料,并以微晶纤维素为模型底物进行对比,研究原料结构对水热炭化条件及产物的影响。结果表明,高结晶度的棉纤维（60.35%）和微晶纤维素（60.24%）制备炭微球的最佳条件分别是330℃,6 h,0.15%CuSO4和310℃,6 h,0.10%CuSO4,而低结晶度（34.31%）的粘胶纤维的最佳条件为260℃,8 h。结晶度越低,水热炭化条件越温和,而聚合度对其影响不显著。采用SEM、XRD、FTIR、TG和EDS对炭化产物进行表征,结果表明,不同原料合成的炭微球具有类似的无定型结构和丰富的官能团,但棉纤维和微晶纤维素合成的炭微球具有更高的碳含量和热稳定性,这可能是更高的水热炭化温度所致。因此,纤维素结晶度是影响其水热炭化合成炭微球的重要因素。
关键词：水热炭化;棉纤维;粘胶纤维;炭微球;结晶度;
