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Updated: Jan 16, 2026
07:30
Fast Pyrolysis of Biomass Residues in a Twin-screw Mixing Reactor
Published on: September 9, 2016
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从废旧轮胎中提升高解碳黑的化学工艺
Teerapat Anupabphan1, Napan Narischat1, Kampanart Theinnoi1,2
1College of Industrial Technology, King Mongkut's University of Technology North Bangkok, 1518 Pracharat 1 Road, Wongsawang, Bangsue, Bangkok 10800, Thailand.
ACS omega
|September 29, 2025
概括
这项研究使用酸处理来增强废轮胎中的火溶性碳黑 (CBp),显著降低灰含量并增加表面积. 经过处理的CBp显示出更好的分散,但需要仔细考虑环境权衡.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续化学 可持续化学
- 废弃物价值化 废弃物价值化 废弃物价值化
背景情况:
- 退役轮胎是一种废物流,可通过热解转化为热解碳黑 (CBp).
- 与商业碳黑相比,CBp的高灰含量限制了其作为强化填充剂的性能.
- 对传统材料的可持续替代品对于环境管理至关重要.
研究的目的:
- 为了增强从废轮胎中提取的火解碳黑 (CBp) 的特性.
- 调查CBp净化和表面修饰的双酸化学处理的有效性.
- 将经过处理的CBp的性能和环境影响与商业碳黑进行比较.
主要方法:
- 烧解碳黑 (CBp) 用盐酸 (HCl) 和氧化 (NaOH) 进行处理.
- 通过系统地改变度,温度,时间和溶剂比率来确定最佳的处理条件.
- 描述涉及Brunauer-Emmett-Teller (BET) 表面积分析,扫描电子显微镜 (SEM),能量分散X射线光谱 (EDX),里埃变换红外光谱 (FTIR) 和X射线衍射 (XRD).
- 乙烯-丁 (SBR) 的化物被准备好了,以评估机械性能和填充剂分散.
- 进行了比较的生命周期库存 (LCI).
主要成果:
- 最佳的双酸处理 (6M HCl,2M NaOH,70°C,60分钟) 将灰含量从17.15%降至2.25%.
- 布鲁纳uer-Emmett-Teller (BET) 的表面积从60.56增加到70.22m2/g,超过了商业N330碳黑的表面积.
- SEM,EDX,FTIR和XRD证实了改善的表面形态,元素纯度,功能化和石墨晶体性.
- 经过处理的CBp在SBR火山化物中显示出更好的分散和延伸,尽管机械性能中度改善.
- 生命周期库存 (LCI) 显示,与原始CBp相比,经过处理的CBp的全球变暖潜力 (GWP) 和用水量更高.
结论:
- 双酸化学处理是有效的显著净化和增强的表面性质的氧化碳黑 (CBp).
- 经过处理的CBp显示出作为可持续替代填充剂的潜力,提供更好的分散和表面积.
- 环境权衡,包括增加GWP和水消耗,必须与性能增长和废物利用效益相平衡.
