邵遠(yuǎn)超，田華宇，王國睿，郝海彥，張敏，張文標(biāo)*

(1.浙江農(nóng)林大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院，杭州 311300； 2.四川驚雷科技股份有限公司，宜賓 644000)

活性炭因其孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)，在食品、環(huán)保、化工、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)中應(yīng)用廣泛[1]。但在活性炭的部分應(yīng)用領(lǐng)域中，如催化劑、電極材料、藥用活性炭以及人體血液凈化等[2]，使用前須對(duì)其進(jìn)行除灰處理?；钚蕴炕曳种械腃a、K、Mg等元素在其制備過程中會(huì)阻止微孔形成；對(duì)于含鎳碳來說，其內(nèi)部的面積容易受到灰分的影響；灰分吸附的大多為惰性物質(zhì)，這些物質(zhì)不存在活化作用，反而占用了大量的反應(yīng)空間；此外，灰分的存在還有促進(jìn)乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛、二氧化碳的特征，在進(jìn)行一些有機(jī)物脫除時(shí)容易出現(xiàn)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致處理效果下降，甚至?xí)廴井a(chǎn)品[3]。除灰后，無論總比孔容積還是比表面積都能明顯增加，孔隙率優(yōu)化，綜合性能得到提升[4]。

刺竹(Bambusasinospinosa)自身灰分含量較高，是經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高但未充分利用的竹種[5]。利用刺竹脫灰后的低灰分刺竹炭制備高性能活性炭不僅能夠提高竹材利用率，還能實(shí)現(xiàn)其高附加值利用。目前生物炭脫灰方法主要為堿酸處理法[6-7]。王芳平等[8]將玉米基活性炭(CAC)經(jīng)過深度脫灰制得CAC-T，CAC-T的比表面積從脫灰前的3 250 m2/g增加到3 487 m2/g。CAC-T在電流密度為1 A/g時(shí)經(jīng)過10 000次充放電后單電極比容量的保持率高達(dá)99.9%。徐茹婷等[9]以商品磷酸法木質(zhì)活性炭為樣品，洗滌過后活性炭樣品的灰分從常規(guī)水洗除灰的6.24%降低至1.49%，而比表面積、孔徑、孔容積、碘吸附值、焦糖脫色率等相比水洗除灰均有所增大。

筆者通過研究刺竹炭脫灰工藝，酸水預(yù)處理刺竹后炭化再與堿混合二次炭化后酸浸水浸聯(lián)合處理，獲得最佳脫灰工藝；結(jié)合傅里葉紅外光譜(FT-IR)、掃描電子顯微鏡(SEM)、比表面積(BET)、電感耦合等離子體(ICP)測試，研究刺竹炭官能團(tuán)、微觀結(jié)構(gòu)、元素含量變化等情況。本研究為提高刺竹炭的利用率，實(shí)現(xiàn)高附加值產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

竹齡5年的刺竹梢部，取自四川宜賓驚雷科技有限公司；去離子水，實(shí)驗(yàn)室自制；NaOH(96%質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分析純)，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；HCl(體積分?jǐn)?shù)為36%～38%)、HNO3(體積分?jǐn)?shù)為65%～68%)、H2O2(體積分?jǐn)?shù)為30%)，均為優(yōu)級(jí)純試劑，購自永華化學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器設(shè)備

XCX-1型篩分機(jī)(鶴壁市鑫誠信儀器儀表有限公司)；LTKC-8-16B型管式爐(杭州藍(lán)天儀器有限公司)；DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(上海力辰邦西儀器科技有限公司)；DHG-9140型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海益恒實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)；SFY-60F型快速水分測定儀(深圳冠亞水分儀科技有限公司)；XL-2000型智能一體馬弗爐(鶴壁市創(chuàng)新儀器儀表有限公司)；TM3030掃描電子顯微鏡(日本日立)；ASAP2020型全自動(dòng)比表面積與孔隙度分析儀(美國麥克)；NICOLET 6700型傅里葉紅外光譜儀(美國賽默飛世爾)；聚四氟乙烯消解罐(西安儀貝爾反應(yīng)釜工廠)；ELAN DRCII型電感耦合等離子體質(zhì)譜分析儀(ICP-MS，美國 PE)；FA2204B型電子天平(上海菁海儀器有限公司)；CM-R0-C2型實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)(寧波丹斯博頓環(huán)?？萍钾?zé)任有限公司)。

1.3 低灰分刺竹炭的制備

1.3.1 制備工藝流程

刺竹原料粉碎機(jī)粉碎，過篩制粉；HCl酸洗、去離子水水洗刺竹粉，控制酸洗溫度、濃度和時(shí)間，控制水洗溫度和時(shí)間；烘干后在500 ℃下炭化2 h；刺竹炭與堿(NaOH)混合二次炭化(控制堿炭質(zhì)量比、炭化溫度、時(shí)間)；酸洗、去離子水水洗二次炭化刺竹炭，控制酸洗溫度、濃度和時(shí)間，控制水洗溫度和時(shí)間；水洗至中性烘干，得出最佳脫灰工藝后各性能表征分析。

1.3.2 制備方法及影響因素

1)第1步脫灰法：對(duì)刺竹粉進(jìn)行酸浸、去離子水處理。酸浸處理：取20 g刺竹粉樣品于500 mL 錐形瓶中，加入200 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鹽酸，放入恒溫磁力攪拌器控制溫度和時(shí)間，抽濾脫水，重復(fù)酸洗2次后，水洗3次，烘至質(zhì)量恒定后測定灰分[10]。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)：刺竹酸浸HCl濃度(A)，A1～A5分別取1，2，3，4和5 mol/L；酸浸溫度(B)，B1～B5分別取20，40，60，80和100 ℃；酸浸時(shí)間(C)，C1～C5分別取20，30，40，50和60 min。去離子水水浸：取20 g刺竹粉樣品于500 mL錐形瓶中，加入200 mL去離子水，放入恒溫磁力攪拌器，控制溫度和時(shí)間，抽濾，重復(fù)洗滌5次，烘至質(zhì)量恒定后測定灰分。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)：刺竹水浸溫度(D)，D1～D5分別取20，40，60，80和100 ℃；水浸時(shí)間(E)，E1～E5分別取20，30，40，50和60 min。

2)第2步脫灰法：對(duì)500 ℃炭化2 h后的樣品與堿混合二次炭化[11]。將碳粉篩分后與NaOH按照一定的比例混合，放入管式爐控制焙燒溫度、時(shí)間和升溫速率。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)：刺竹炭與堿二次炭化堿炭質(zhì)量比(F),F1～F7分別取1∶25、3∶50、2∶25、1∶10、1∶5、3∶10和2∶5；焙燒溫度(G)，G1～G5分別取600，700，800，900和1 000 ℃；焙燒時(shí)間(H)，H1～H5分別取0.5，1.0，1.5，2.0和2.5 h。

3)第3步脫灰法：對(duì)刺竹炭進(jìn)行酸浸、去離子水處理，步驟同第1步。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)：刺竹炭酸浸HCl濃度(I)，I1～I(xiàn)5分別取1，2，3，4和5 mol/L；酸浸溫度(J)，J1～J5分別取20，40，60，80和100 ℃；酸浸時(shí)間(K)，K1～K5取20，30，40，50和60 min；刺竹水浸溫度(L)，L1～L5分別取20，40，60，80和100 ℃；水浸時(shí)間(M)，M1～M5分別取20，30，40，50和60 min。

采用單因素實(shí)驗(yàn)法，研究酸浸濃度對(duì)刺竹粉產(chǎn)生的影響時(shí)，其他參數(shù)固定，如酸浸溫度和時(shí)間分別為40 ℃和60 min，得出灰分含量最低時(shí)的最佳酸浸濃度；選用最佳酸浸濃度為固定參數(shù)再依次改變酸浸溫度和時(shí)間，得出最佳酸浸刺竹粉脫灰工藝。研究水浸溫度對(duì)刺竹粉產(chǎn)生的影響時(shí)，水浸時(shí)間固定為40 min，得出灰分含量最低時(shí)的最佳水浸溫度；選用最佳水浸溫度為固定參數(shù)再改變水浸時(shí)間，得出最佳水浸刺竹粉脫灰工藝。研究與堿混合二次炭化刺竹炭的堿炭質(zhì)量比影響時(shí)，堿焙燒溫度和時(shí)間固定為600 ℃和0.5 h；研究酸浸濃度對(duì)刺竹炭產(chǎn)生的影響時(shí)，酸浸溫度和時(shí)間固定為40 ℃和60 min；研究水浸溫度對(duì)刺竹炭產(chǎn)生的影響時(shí)，水浸時(shí)間固定為40 min。

1.3.3 制備試樣記錄

對(duì)照組刺竹炭由刺竹粉碎過篩制粉干燥后以5 ℃/min的升溫速率經(jīng)500 ℃炭化2 h制得，得率為33.2%，篩取60～80目(粒徑180～250 μm)，灰分含量7.91%，固定碳含量82.0%，記為BC-1。根據(jù)不同影響因素(A～M)處理，A2B2C5D2E3(對(duì)應(yīng)制備方法中具體影響因素參數(shù))刺竹500 ℃炭化2 h，記為BC-2；A5B1C1D5E1刺竹500 ℃炭化2 h，記為BC-3；A2B2C5D2E3刺竹500 ℃炭化2 h處理F5G1H2刺竹炭，記為BC-4；A2B2C5D2E3刺竹500 ℃炭化2 h處理F1G1H5刺竹炭，記為BC-5；A2B2C5D2E3刺竹500 ℃炭化2 h處理F5G1H2I2J1K3L2M3刺竹炭，記為BC-6；A2B2C5D2E3刺竹500 ℃炭化2 h處理F5G1H2I5J5K5L5M1刺竹炭，記為BC-7。

1.4 灰分測試

灰分測試參照GB/T 36057—2018《林業(yè)生物質(zhì)原料分析方法—灰分的測定》進(jìn)行，設(shè)定6組平行，取平均值。揮發(fā)分測試方法參照LY/T 1929—2010《竹炭基本物理化學(xué)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行。

1.5 性能測試與結(jié)構(gòu)表征

FT-IR分析：將試樣與溴化鉀按質(zhì)量比100∶1混合研磨，并在FT-IR-OMNI采樣器固定鈕壓緊樣品進(jìn)行掃描，計(jì)算機(jī)采集樣本的衰減全反射紅外光譜圖譜文本文件和圖形文件。每個(gè)試樣取樣6次，重復(fù)實(shí)驗(yàn)6次，紅外光譜圖取其平均圖譜。

元素含量分析：取樣品研磨后過200目篩(孔徑為0.074 mm)烘至質(zhì)量恒定待用。稱取竹炭樣品0.001 g于聚四氟乙烯消解罐中，加入6 mL HNO3和1 mL H2O2，加蓋，置于微波消解儀中，5 ℃/min 升溫至140 ℃，再保持60 min ，待冷卻至室溫收集消解液。酸浸水浸后抽濾濾液同樣進(jìn)行收集。待儀器調(diào)諧完畢后進(jìn)行測定。

BET分析：試樣脫氣完成后，將稱取質(zhì)量后的樣品管裝到分析站，在杜瓦瓶中加入液氮，并將樣品質(zhì)量輸入到分析文件中。設(shè)置測試參數(shù)，開始進(jìn)行吸附和脫附測試過程。

SEM分析：設(shè)置SEM發(fā)射電壓為15 kV，為增強(qiáng)試樣的導(dǎo)電性能，測試前表面進(jìn)行噴金處理，噴金電流為10 mA。

2 結(jié)果與分析

2.1 制備低灰分刺竹炭最佳工藝

所選試樣揮發(fā)分含量測試結(jié)果為9.38%～10.70%，3步脫灰處理工藝灰分含量見表1，隨影響因素變化較小且并無顯著性規(guī)律，計(jì)算得出固定碳含量發(fā)現(xiàn)基本與灰分含量變化趨勢相反。第1步脫灰法最佳工藝為：2 mol/L HCl酸浸，溫度和時(shí)間分別為40 ℃和60 min，去離子水水浸，溫度和時(shí)間分別為40 ℃和40 min，灰分含量從未處理前的7.91%降至3.13%，降幅為60.43%；而5 mol/L HCl酸浸，溫度和時(shí)間分別為20 ℃和20 min，去離子水水浸，溫度和時(shí)間分別為100 ℃和20 min，測試灰分含量為3.91%，相對(duì)最優(yōu)工藝高出24.92%。第2步脫灰法最佳工藝見表2，堿炭質(zhì)量比1∶5，焙燒溫度和時(shí)間分別為1 000 ℃和1 h，測試灰分含量為0.63%，與600 ℃焙燒灰分含量相差較小，在滿足灰分含量達(dá)標(biāo)的情況下，盡量選擇600 ℃進(jìn)行焙燒，相對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益?；曳趾繌?.13%降至0.63%，相對(duì)第1步下降了79.87%。第3步脫灰法最佳工藝為：2 mol/L HCl酸浸，溫度和時(shí)間分別為20 ℃和40 min，去離子水浸，溫度和時(shí)間分別為40 ℃和40 min，灰分含量從0.63%降至0.50%，相對(duì)第2步下降了20.63%。結(jié)合3步法得出最佳制備低灰分刺竹炭工藝為：2 mol/L HCl酸浸，溫度和時(shí)間分別為40 ℃和60 min，去離子水水浸，溫度和時(shí)間分別為40 ℃和40 min；炭化后堿炭質(zhì)量比為1∶5，焙燒溫度和時(shí)間分別為600 ℃和1 h；最后2 mol/L HCl酸浸，溫度和時(shí)間分別為20 ℃和40 min，去離子水水浸，溫度和時(shí)間分別為40 ℃和40 min，灰分含量從7.91%降至0.50%，降幅為93.68%，相對(duì)較差整體脫灰工藝灰分含量的去除率高出了278%。

表1 處理刺竹粉后灰分含量Table 1 Ash contents of treated Bambusa sinospinosa powder

表2 處理刺竹炭后灰分含量Table 2 Ash contents of treated Bambusa sinospinosa charcoal

第1步脫灰工藝酸浸相較于水浸工藝對(duì)灰分含量影響較大，處理刺竹炭時(shí)第2步脫灰工藝與酸浸HCl濃度相較于酸浸溫度、時(shí)間、水浸工藝,其對(duì)灰分含量影響較大。堿炭質(zhì)量比超過1∶5時(shí)灰分升高，原因是NaOH過量與SiO2生成的偏硅酸鈉部分與酸反應(yīng)生成硅酸膠體難以與碳粉分離，以及原生成的低模數(shù)硅酸鈉與氧化鋁在過量NaOH 作用下生成難溶的鋁硅酸鈉；與堿混合二次炭化溫度升高，有利于灰分中元素分解為相應(yīng)氧化物后與堿酸反應(yīng)降低灰分含量；與堿混合二次炭化時(shí)間增加會(huì)降低灰分含量，但時(shí)間過久會(huì)造成坩堝腐蝕灰分增加，還會(huì)降低回收率[12]。酸浸濃度過高或時(shí)間過長都會(huì)造成堿炭質(zhì)量比過高時(shí)帶來的一系列反應(yīng)，酸浸溫度與水浸工藝變化時(shí)灰分含量變化不大[13]。

2.2 刺竹炭官能團(tuán)分析

圖1 BC-1～3、BC-4～7的紅外圖譜Fig.1 Infrared spectrum of BC-1-3 and BC-4-7

2.3 元素含量分析

BC-1元素含量分析得出硅、鈉、鎂、鉀、鐵、鈣和鋁元素含量較多，硼、硫、磷、錳、鉻等元素相對(duì)較少，其他元素含量極低。針對(duì)上述含量較多元素進(jìn)行分析如圖2。由圖2可知，經(jīng)過一系列脫灰處理各元素含量基本呈現(xiàn)整體下降趨勢，最佳工藝下的酸浸水浸刺竹粉與刺竹炭處理后各元素含量低于較差工藝下的處理工藝；此外，與堿混合二次炭化工藝處理后鋁、硅、鉀和鈉元素含量明顯增高，推測加入NaOH后，與元素對(duì)應(yīng)氧化物二氧化硅、氧化鋁等發(fā)生反應(yīng)未得到清洗造成元素含量增多[15]，收集與堿混合二次炭化清洗后的濾液分析，發(fā)現(xiàn)濾液中含有大量鈉、鉀、硅和鋁元素。元素含量分析得出酸浸水浸對(duì)鉀、鈉、鈣和鎂元素脫除作用較大，但酸浸水浸刺竹粉對(duì)鈣和鎂元素脫除效果并不顯著，酸浸水浸刺竹炭對(duì)鎂和鈣元素脫除作用較大，推測是炭化后更多孔結(jié)構(gòu)的形成增加酸與各元素反應(yīng)條件[16]；與堿混合二次炭化刺竹炭對(duì)鋁和硅元素脫除作用較大，因?yàn)楣韬弯X元素對(duì)應(yīng)的氧化物與堿反應(yīng)便于后續(xù)脫除。

圖2 BC-1～7元素含量分析Fig.2 Analysis of element contents of BC-1-7

2.4 比表面積及孔徑分析

2.4.1 刺竹炭N2吸附-脫附等溫線

不同工藝處理下的N2吸附-脫附等溫線見圖3。由圖3可知，隨著脫灰處理工藝的進(jìn)行，樣品等溫吸附線逐漸升高，表明刺竹炭孔容積也相應(yīng)增大，最佳處理的BC-6孔容積最大。BC-1樣品出現(xiàn)吸附-脫附曲線為負(fù)值的現(xiàn)象，說明比表面積很小，分析原因是樣品本身孔道結(jié)構(gòu)不多導(dǎo)致的。BC-2樣品出現(xiàn)吸附-脫附曲線不閉合現(xiàn)象，可能是試樣本身孔道結(jié)構(gòu)的特殊性導(dǎo)致的，樣品孔道類似于墨水瓶結(jié)構(gòu)或非剛性孔，前部開口較小，后部比較大，再脫附時(shí)無法脫附干凈，所以呈現(xiàn)為脫附曲線在吸附曲線上方。BC-3樣品吸附-脫附曲線不閉合現(xiàn)象消失，表示與堿混合二次炭化改變了部分孔道結(jié)構(gòu)，還得出較差工藝的二次炭化會(huì)造成前文所述額外反應(yīng)導(dǎo)致孔容積變小。此外，圖3中試樣在相對(duì)壓力較高處均未出現(xiàn)明顯的滯后圈，說明孔結(jié)構(gòu)未充分打開且基本為微孔分布[17]。

圖3 BC-1～7 N2吸附-脫附等溫線Fig.3 N2 adsorption-desorption isotherms of BC-1-7

2.4.2 刺竹炭孔結(jié)構(gòu)參數(shù)

對(duì)不同工藝下刺竹炭樣品的比表面積(SBET)、總孔容(Vtot)、微孔容(Vmic)等參數(shù)進(jìn)行測定，結(jié)果見表3，處理后的刺竹炭試樣比表面積、總孔容、微孔容都呈上升趨勢，最佳工藝處理比表面積等也都大于較差脫灰處理后的樣品，微孔率(Vmic/Vtot)整體呈上升趨勢，在與堿混合二次炭化環(huán)節(jié)略有下降，說明有部分微孔出現(xiàn)坍塌，合并成中大孔，從而使得微孔率有所下降[18]。而從BC-5可以得出，與堿混合二次炭化工藝比表面積、總孔容和微孔容都出現(xiàn)大幅下降趨勢，驗(yàn)證了前文所述NaOH過量會(huì)造成一系列反應(yīng)導(dǎo)致灰分含量提高，也會(huì)造成堵塞試樣孔隙造成比表面積等下降。結(jié)合N2吸附-脫附曲線和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)得出脫灰工藝中不僅能脫灰及灰分元素，還能增大比表面積、孔容等，有利于孔隙結(jié)構(gòu)的生成。

表3 BC-1～7孔結(jié)構(gòu)參數(shù)Table 3 Pore structure parameters of BC-1-7

2.5 刺竹炭微觀形貌觀察

對(duì)不同工藝處理后的刺竹炭樣品進(jìn)行電鏡掃描，結(jié)果如圖4所示。BC-1(圖4a)刺竹炭形貌相對(duì)光滑平整，輪廓清晰，表面粗糙但孔結(jié)構(gòu)較少。BC-2(圖4b)的孔隙結(jié)構(gòu)變多但不明顯，與堿混合二次炭化后的BC-4(圖4c)微孔結(jié)構(gòu)部分坍塌合并成中大孔，與孔結(jié)構(gòu)參數(shù)測試一致，BC-6(圖4d)孔隙結(jié)構(gòu)較豐富。由圖4a～d發(fā)現(xiàn)，在脫灰處理中孔隙結(jié)構(gòu)也進(jìn)一步得到豐富。BC-5電鏡圖(圖4e)可以發(fā)現(xiàn)其表面有顆粒狀物質(zhì)出現(xiàn)堵塞孔隙，與前文所述NaOH過量時(shí)帶來一系列反應(yīng)生成硅酸膠體等難分離產(chǎn)物互相驗(yàn)證。與堿混合二次炭化前微孔與二次炭化后的中大孔對(duì)比如圖4f和4g。

a) BC-1;b,f) BC-2;c,g) BC-4;d) BC-6;e) BC-5。圖4 部分刺竹炭SEM圖像Fig.4 SEM images of some Bambusa sinospinosa charcoals

3 結(jié) 論

1)刺竹炭最佳脫灰工藝如下：2 mol/L HCl處理刺竹粉，酸浸溫度和時(shí)間分別為40 ℃和60 min，去離子水水浸溫度和時(shí)間分別為40 ℃和40 min；炭化后堿炭質(zhì)量比1∶5，焙燒溫度和時(shí)間分別為600 ℃和1 h；最后2 mol/L HCl酸浸溫度和時(shí)間分別為20 ℃和40 min，去離子水水浸溫度和時(shí)間分別為40 ℃和40 min二次處理。最佳脫灰處理后，灰分含量從7.91%降至0.50%，下降了93.68%，相對(duì)最差整體脫灰工藝灰分含量測試結(jié)果(1.89%)，最優(yōu)工藝相對(duì)下降了73.54%；固定碳含量基本與灰分含量變化趨勢相反。

2)紅外譜圖顯示：BC-1與BC-2、BC-3峰位置差異并不明顯，說明酸浸水浸處理后對(duì)峰值影響較小，起到去除灰分的作用且不會(huì)破壞刺竹炭的主要結(jié)構(gòu)；BC-2與BC-4、BC-5、BC-6和BC-7相比峰位置基本未改變，說明與堿混合二次炭化等一系列處理同樣未破壞刺竹炭的主要結(jié)構(gòu)；處理后的峰值強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，最佳酸浸水浸處理后的BC-2峰值明顯強(qiáng)于BC-1和BC-3，說明酸浸濃度等因素會(huì)影響峰值強(qiáng)度，使上述峰值對(duì)應(yīng)的官能團(tuán)增多，振動(dòng)增強(qiáng)，利于脫灰處理中的反應(yīng)進(jìn)行。元素含量分析得出，硅、鈉、鎂、鉀、鐵、鈣和鋁元素含量較多，硼、硫、磷、錳、鉻等元素相對(duì)較少，其余元素含量極低；酸浸水浸對(duì)鉀、鈉、鈣和鎂元素脫除作用較明顯，與堿混合二次炭化刺竹炭對(duì)鋁和硅元素脫除作用較明顯。

3)比表面積與掃描電鏡測試結(jié)果顯示：隨著刺竹炭脫灰工藝的進(jìn)行，處理后的刺竹炭試樣比表面積、總孔容、微孔容都呈上升趨勢，比表面積由1.520 2 m2/g上升至408.555 9 m2/g，總孔容由0.003 2 cm3/g上升至0.176 5 cm3/g，微孔容由0.000 7 cm3/g上升至0.172 5 cm3/g，脫灰工藝不僅能脫灰及灰分元素，還能增大比表面積、孔容等有利于孔隙結(jié)構(gòu)的生成；與堿混合二次炭化環(huán)節(jié)略有下降，說明有部分微孔出現(xiàn)坍塌，合并成中大孔，從而使得微孔率有所下降。過量的NaOH會(huì)產(chǎn)生難溶的硅酸膠體造成灰分含量上升堵塞孔隙，難與刺竹炭分離，因此需要選擇合適參數(shù)避免造成灰分含量上升。