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木质柱状活性炭吸附容量与其内部微观结构有什么关系?
浏览: 发布日期:2019-10-16

木质柱状活性炭
工业气体吸附剂在涉及国计民生的多项重大领域中发挥着不可替代的作用,本研究将木质柱状活性炭进行模型化,研究其吸附容量与其内部微观结构的关系,可以归结为以下四个方面的结论。
 
(1)通过木质柱状活性炭的氮气吸附表征结果,构筑基于人工神经网络的木质柱状活性炭分类模型,能够对相应样品的正丁烷工作容量进行理论计算。剔除异常值重复利用人工神经网络模型计算三十次,所获得木质柱状活性炭吸附正J烷工作容量的理论值与实测值的平均偏差为6.78%,说明该分类模型具有较高的计算精度。
 
(2)加权密度近似法密度泛函理论方法(WDA(Yu)对于剩余自由能的计算,由于考察了相互作用项的影响,所获得理论狭缝孔道对小分子气体的过剩吸附量更加可靠。相比于传统理论方法(MFA),WDA(Yu)在拟合相对压力范围在0.1~0.9时64种木质柱状活性炭样品对氮气吸附等温线的计算精度和稳定性均明显提高,并且,所获得数值解的理论误差界宽度比MFA显著缩小,说明WDA(Yu)更适合于研究木质柱状活性炭的孔径分布。
 
(3)通过解析木质柱状活性炭在温度为298K,压力在0.2~2.0MPa内,对二氧化碳气体的吸附等温线,确定以B样条函数表示木质柱状活性炭的孔径分布的P1法,对多数样品气体吸附量实测直和计算值的平均偏差在理论误差允许范围。
 
(4)通过经由二氧化碳吸附法表征木质柱状活性炭的孔径分布,比较不同计算方法对样品甲烷吸附量的计算值与实验值的偏差程度,确定在基于N1型固体表面非均匀假设,经理论方法WDA(Yu)、数值方法P1、梯形离散化方法,获得孔径分布的表征结果能更为充分地反映木质柱状活性炭的孔结构特点。在此基础上,还计算了木质柱状活性炭对甲烷气体在多种条件下的吸附容量。

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