我国辣椒秸秆资源相当丰富,且富含丰富的碳源和较低的灰分,使其具备生产优质性能活性炭的潜力。辣椒秸秆的合理利用,不仅为其处理处置找到新的途径,提升农副产品的附加值,并且为活性炭的制备找到低廉可得的原料,实现辣椒秸秆的资源化利用。本文以辣椒秸秆为原料制备活性炭,探究其制备工艺,利用SEM、BET、FTIR、XRD等测试手段分析其表面理化结构性质,并对活性炭进行TiO₂负载改性来检验其电化学性能。在活性炭的制备过程中,首先是对炭化部分的实验与分析,根据热重分析确定炭化的温度范围为400⁵00℃,通过正交实验筛选出最佳的炭化条件为:炭化温度400℃,炭化时间50min,升温速率5℃/min。炭化料表面及内部形成部分不均匀的细小孔隙,平均孔径为200.225nm,说明炭化料中有一定数量的中大孔,需后续活化过程的进一步造孔。其次是活化部分的实验分析。通过对KOH与炭化料的混合样的热重分析确定活化温度的限值为650⁸50℃。采用正交实验和单因素实验确定最优活化条件为:活化温度800℃,活化时间100min,炭剂比3,浸渍时间20h。此条件下的碘吸附值1348.44mg/g,亚甲基蓝吸附值19.0mL/0.1g。制备的辣椒秸秆基AC的C含量较原料提高了34.72%,比表面积为1761.16cm²/g,平均孔径为3.15nm。SEM表明活性炭表面光滑,出现凹凸不平且发达的椭圆状孔结构,XRD显示活性炭的衍射角增大,d₀₀₂减小,Lc也减小。FTIR分析辣椒秸秆基活性炭表面含有羧基、酚、醇羟基、醚基、胺基等基团。辣椒秸秆基AC材料负载TiO₂后,材料炭骨架结构表面变得粗糙不再平滑,还出现部分颗粒团聚现象,BET从1761.16m²/g降低为1284.87m²/g。FTIR和XRD分析表明,负载后的材料表面出现-TiO键、-CTi键、-C-Ti-O键等亲水基团,Ti以锐钛矿型晶体存在,改善电极浸润性能。活性炭材料经TiO₂改性后,比电容增大,物理吸附能力降低,电化学性能增强。研究结果表明辣椒秸秆可以制备出吸附性能良好的辣椒秸秆基活性炭材料。图28幅,表22个,参考文献78篇。