竹材作為一種多孔介質材料，熱解後形成的竹炭具有特殊的孔隙結構，且有一定的比表面積，廣泛用於調濕、有害氣體的去除以及水體中有機污染物和重金屬的去除。以下就是高温炭化法制備竹炭的研究分析。
近年，隨着竹材加工工業的發展，在其加工過程中，將出現很多竹刨花、竹屑等加工剩餘物，企業一般將其作為燃料，如果將竹材及其副產品用於製備竹炭、竹活性炭等環節友好型吸附材料，可為竹炭、竹活性炭的製備提供良好的原料來源。
因竹炭來源廣、成本低廉、吸附性能良好，越來越多的研究者對竹炭的製備及吸附性能進行了研究。戴嘉璐等採用竹材為原料，經高温炭化製得竹炭研究結果表明，竹炭結構是含石墨微晶的無定型碳結構，基本保持竹材的微觀形態，導管內壁存在類似層狀石墨結構。朱江濤等研究了30℃下竹炭對苯酚溶液的吸附動力學，結果表明，竹炭對苯酚的吸附動力學過程可以用準二級模型進行很好的描述。蔣新元等利用不同部位的竹材如竹蔸、竹節和竹枝製備竹炭，並對其進行表徵。等研究了不同製備工藝條件下，竹炭對水溶液中pb，cu和cr的吸附，結果表明900℃製得的竹炭的吸附性能和比表面積比800℃的高。ruaitluanga等研究了竹炭、竹活性炭對pb的吸附情況，結果表明，竹炭、竹活性炭對pb的吸附，主要由其表面的–oh，c
single bond
h和c
double bond; length as m-dash
o官能團起作用。keimizuta等比較了市售活性炭與竹炭對水溶液中硝酸鹽的吸附，結果表明，竹炭的吸附性能對水溶液中的硝酸鹽的吸附性能優於市售活性炭。
本研究採用高温炭化的方法制備竹炭，討論了炭化温度、保温時間和升温速率對竹炭吸附性能的影響，並對其進行表徵，以期為竹炭的製備和應用提供理論基礎。
1、材料與方法
1.1原料
以南平邵武市產的毛竹為原料(3年生)，粉碎、過篩，取粒徑0.2～1mm，自然風乾後備用。
1.2試驗步驟
用日本制kdfs.70型，程序升温爐對竹屑進行炭化，以3～15℃/min的升温速度到4個不同的温度(500～1000℃)並保温2～10h。
1.3檢測方法
依據gb/t12496.8-1999，12496.10—1999，測定竹炭的亞甲基藍吸附值、碘吸附值。採用美國micrometric公司asap2017型全自動比表面積分析儀對竹炭的比表面積進行測定。
表1炭化工藝對竹炭性能的影響
table1theeffectofcarbonizationconditions
工藝 得 率(%) 亞甲基藍 (mg/g) 碘值(mg/g)
500-5-4 32.78 32.5 546.0
600-5-4 26.86 35.5 593.3
700-5-4 21.39 38.5 681.2
800-5-4 17.05 121 823.2
900-5-4 14.71 235 873.9
1000-5-4 8.31 182.5 842.1
900-5-2 17.92 175 725.1
900-5-4 14.71 235 873.9
900-5-6 10.15 280 947.3
900-5-8 7.84 283 972.5
900-5-10 2.06 302.5 1032.8
900-3-4 14.01 212.5 809.4
900-5-4 14.71 235 873.9
900-10-4 15.65 227.5 833
900-15-4 14.32 230.5 819.3
注：500-5-4表示500℃-5℃/min-4h
2、結果與討論
為了解炭化的温度對竹炭性能的影響，研究以5℃/min的升温速率到500～1000℃，保温4h製備竹炭，結果列於表1。由表1可知，隨着炭化温度的升高，竹炭的得率呈現不斷下降的趨勢，從500℃的32.78%降低到1000℃的8.31%，這是由於隨着温度的升高，竹屑熱分解反應進行得激烈，燒失增大，得率降低。亞甲基藍吸附值和碘吸附值呈現先升後降的趨勢，在500～700℃時變化不大，700～900℃時，有了較大的增加，分別從700℃的38.5mg/g和681.2mg/g上升到900℃的235mg/g和873.9mg/g，而當温度繼續上升到1000℃時，又有所下降。這是由於温度高時，反應進行的比較激烈，能在較短的時間內，生成發達的微孔，但温度過高時，反應進行的太快，反而會使微孔進一步燒失成中孔或大孔。