炭材料用作电吸附剂的研究与进展

电吸附剂的研究是开发电吸附技术的关键环节之一。通过评述石墨、颗粒活性炭、活性炭纤维和炭气凝胶四种炭材料作为电吸附剂的研究与进展，不难看出：炭材料的确是一种很有优势和前景的电吸附剂材料．它在去除有机污染物和无机盐(离子)方面都显示了巨大的潜力。因此在开发研究电吸附技术的进程中，不断开发多种炭材料电吸附剂是十分重要而又非常必要的。     

炭吸附剂标准物质的研制

炭吸附剂标准物质在炭吸附剂样品含量测定方法评价,测量仪器检定与校准等方面应用广泛.但是,目前国内尚尤炭吸附剂标准物质,使用的仅仅是不符合标准物质技术规范的标准样品.笔者通过配制浸渍溶液,将活性炭浸渍、煅烧,制备成炭吸附剂标准物质,采用两种不同原理的定值方法对炭吸附剂标准物质进行定值.结果表明,炭吸附剂标准物质的定值准确,均匀性、稳定性良好,填补了炭吸附剂标准物质的空白.由于该标准物质主要含数种金属成分,全面叙述篇幅过大,故本文仅以其中一种金属添加物--铜为例进行说明.     

活性炭和分子筛炭

一、前言活性炭是微细孔结构发达的吸附剂,可用于各种用途。目前,粉末活性炭和粒状活性炭合计年需求量超过7万吨。粒状活性炭主要用于水处理及作为吸附剂。除一般的活性炭外,尚有分子大小相同的细孔分子筛炭(MSC:Molecular Sieving Carbon)和经表面改质或复合化的活性炭,它们的分离能力和吸附性更强,正被用来作吸附剂。将来对它们的需求量会大     

球形活性炭及其应用

球形活性炭外表为均匀，光滑的球形，在固定床使用时填充密度均匀，对气体或液体的流体阻力小，所以近年来作为口服吸附剂以及血液灌流器中的吸附剂得到了广泛的应用，与活性炭纤维，粒状活动炭相比，球形活性炭的研究与报道较少，对现有几种球形活性炭的特点，应用现状以及今后的发展方向进行了综述。     

载体炭对CuO/AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响

为了探讨载体炭对CuO／AC(F)催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响，选择四种性质不同的活性炭(纤维)作载体，制得双功能材料CuO／AC(F)催化一吸附剂。通过TG-MS联用系统研究了CuO,／AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性及其自身的烧蚀活性，采用BET、XRD等手段表征了载体炭和CuO／AC(F)催化-吸附剂的物理化学特性。结果表明，载体炭中的灰分影响CuO／AC(F)催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性，中孔促进苯酚的催化氧化，表面含氧官能团对苯酚催化氧化活性的影响不大，但表面含氧官能团和灰分均能促进催化-吸附剂的烧蚀。苯酚的催化氧化和炭的催化氧化可能遵循不同的反应历程。     

炭材料在水污染修复领域的应用研究

针对炭材料在水污染修复领域发挥的重要作用,对以活性炭(粉状、粒状及纤维状)和膨胀石墨为主的炭材料吸附技术、微生物与炭材料复合构成的生物炭材料吸附降解技术以及二者与其它技术(如臭氧氧化、膜过滤及光催化等)耦合用于水处理的应用研究现状进行了概述,指出新型炭材料(如活性炭纤维和膨胀石墨)吸附技术、生物炭材料吸附降解技术及相关耦合技术极具应用前景,并对今后的研究提出了建议.     

沥青系活性炭纤维的利用技术

1.前言沥青系活性炭纤维(f-AC)是尤尼奇卡公司和大阪煤气公司按照高性能低成本的方针,根据沥青性质并追朔到原料沥青的分子设计、共同开发的高性能吸附剂。f-AC与原有的活性炭(粉末炭与粒状炭)相比不但表现了比表面积(单位重量的吸附容量指标)大、吸脱附速度迅速这样优异的吸附性能,而且     

作为新型炭吸附剂的合成活性炭

合成树脂和共聚物长时间以来被用于制备炭。可是,只有在我们的研究中,才将这一类吸附剂列入特殊炭类,这就是合成活性炭。多孔苯乙烯球和乙烯基吡啶的共聚物以及特别发展的酚醛树脂,经过热解,随后进行活化,合成活性炭便告制成。对它们进行对比研究后表明:以上基质制得的SCN、SCS和SCP合成炭,大大不同于天然原料制得的工业活性炭,因为前者有下列各项综合性质:     

油泥经热化学处理转化成多孔炭材料的可行性（英文）

研究燃油储罐中产生的油泥转化为多孔炭材料的表征和可行性。油泥含有80%碳,主要以脂肪族化合物形式存在。经600℃热处理和KOH存在下的热化学裂解得到2种碳质材料。热化学处理可显著提高所制多孔炭的织构特性,即微孔和介孔结构。该多孔炭表面积、总孔容与微孔比表面积分别为327.95 m2·g-1、0.21 cm3·g-1和89.10 m2·g-1,其在水溶液中对Cd的吸附性能优于商业活性炭。油泥经热化学转化的多孔炭吸附剂能应用于污水处理,是一种转化废弃物的有效途径。     

以酚醛包覆玻璃纤维为前驱体制备廉价活性炭纤维（英文）

以酚醛树脂、聚乙烯醇和糠醛的混合物包覆玻璃纤维,经炭化和氯化锌活化制备出一种廉价的纤维状活性炭材料。表征了这种纤维状活性炭材料的表面形态、微晶结构、孔结构、表面化学特征和机械强度,评价了该材料的吸附性能。结果表明,在炭前驱体中加入聚乙烯醇和糠醛可以有效促进孔隙的发育,提升所制备多孔炭材料的孔隙率。当在前驱体中加入聚乙烯醇和糠醛时,所制多孔炭材料的比表面积可达2 023 m~2/g,否则其比表面积则仅为404 m~2/g。聚乙烯醇的加入提高了氯化锌的溶解性,促进了炭前驱体的活化;而糠醛与酚醛交联结构的形成则提高了炭前驱体的热稳定性,提高了炭得率。这两方面的措施均有利于提高样品的比表面积并降低其制备成本。该纤维状活性炭材料具有与传统活性炭纤维相似的微晶结构和吸附性能。     

以模板法制备介孔碳及其性能研究

活性炭、卡宾、石墨、富勒烯和纳米碳管以及金刚石等是炭材料家族的代表,随着科学技术的进步和分析手段的提高,越来越被人们所重视。日常生活中人们接触到的各种炭材料差不多都可归结为无定形炭的范畴,如类金刚石炭、玻璃炭、活性炭以及各种炭黑、焦炭等。     

海枣核CO2活化和磷酸活化制备活性炭及其结构、吸附性能（英文）

由于具有很大的吸附容量,多孔炭材料是优良的吸附剂。笔者试图比较海枣核分别经CO2活化和磷酸活化所制活性炭的结构和吸附性能。活化过程和工艺条件对炭的物理化学性质影响较大,根据文献报道的结果选取了优化的工艺参数。基于氮气吸附等温线、SEM、FT-IR等分析结果,评估了活性炭的结构特征,吸附性能则由亚甲蓝吸附值表示。CO2活化得到了微孔活性炭,产率为44%、BET比表面积是666 m2·g-1;磷酸活化得到了产率为14.8%的中孔活性炭,BET比表面积为725 m2·g-1。CO2活化活性炭的平均孔径是1.51 nm,磷酸活化活性炭的则为2.91 nm。活性炭的亚甲蓝吸附等温线分别用Langmuir等温线和Freundlich等温线进行了验证,在优化工艺条件下制备的CO2活化炭和磷酸活化炭的亚甲蓝w单分子吸附容量分别为110 mg·g-1和345 mg·g-1。然而,磷酸活化产生的亚甲蓝吸附值最高达455 mg·g-1。     

炭前驱体对活性炭孔结构和电化学性能的影响

分别以毛竹和石油焦为炭前驱体,采用KOH活化法制备超级电容器用高比表面积活性炭材料,考察了碱/炭比对不同炭前驱体所制得的活性炭的孔结构、吸附性能和电容性能的影响。结果表明,在相同的碱/炭比下,竹基活性炭孔径2nm的微孔较发达,而石油焦基活性炭孔径在2～50nm的中孔率较高。在适宜的工艺条件下,以毛竹为炭前驱体可制得比表面积为2610.7m2/g,比电容为206F/g的活性炭材料;以石油焦为炭前驱体可制得比表面积为2597.9m2/g,比电容为213F/g的活性炭材料。     

水热法制备炭球—活性炭复合材料

以商品活性炭和葡萄糖为原料, 采用水热合成方法, 在活性炭表面和孔内合成纳米炭球, 制得富含含氧官能团的炭球—活性炭复合材料. 通过低温液氮(N₂/77K)吸附测定了炭球—活性炭复合材料的比表面积和孔容、孔径分布. 以SEM观测材料表面形貌. 采用FTIR、XPS分析复合材料的表面官能团结构. 以水相中无机Cr(VI)的去除测试材料的吸附性能. 结果表明：葡萄糖水热处理后在活性炭表面生成炭球, 活性炭孔隙结构降低, 炭球尺寸和分布受葡萄糖溶液浓度影响较大, 活性炭表面生成以—OH为主的含氧官能团. 炭球—活性炭复合材料对Cr(VI)的单位质量和单位面积吸附容量最高分别为原料活性炭的近4倍和95倍.     

功能性多孔炭材料在突发性环境污染事故中的应用

多孔炭材料具有比表面积大、孔结构发达等优点，是应急处理泄漏油品、有毒化学品和废水的理想吸附剂。通过对多孔炭材料作为吸附剂在突发性环境污染事故中的应用研究进行了归纳和总结，对多孔炭材料在突发性环境污染事故中的应用前景及未来工作进行了评述和展望。讨论了突发性环境污染事故应急处置过程中基于多孔炭材料的合理技术路线和工艺条件，指出研发新型功能性多孔炭材料及做好基础数据的积累是今后研究工作的努力方向。     

国内外活性炭产业现状及我国活性炭产业的发展趋势

活性炭是一种孔隙发达、比表面积大、吸附能力强的功能型碳材料,其耐酸、耐碱、耐热,且在使用失效以后可方便再生,被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生和环境保护等各个领域,在保护人类生存环境中发挥着越来越重要的作用[1]。活性炭产品种类繁多,按原料不同可分为木质活性炭、果壳类活性炭(椰壳、杏核、核桃壳、橄榄壳等)、煤基活性炭、石油焦活性炭和其他活性炭(如纸浆废液炭、合成树脂炭、有机废液炭、骨炭、血炭等);按外观形状可分为粉状活性炭、颗粒活性炭和其他     

高性能炭电极材料的制备和电化学性能研究

以胡桃壳为前躯体,采用ZnCl2化学活化法制备炭电极材料,研究了活化剂与果壳的不同混合质量比例对炭材料性质的影响,用氮气吸附和傅立叶红外表征活性炭材料的比表面积、孔结构和表面性质,结果表明:活性炭材料表面存在着含氧官能团,为一种高微孔无定形炭材料;以制备的活性炭为电极材料,KOH为电解液构成超级电容器,采用循环伏安、恒流充放电等电化学方法研究了其电化学性能,结果表明:制备的活性炭电极材料表现出理想的电化学电容行为,比电容高达271.0F/g,漏电流和等效串联电阻分别只有0.25mA和0.39Ω,稳定性很高,循环充放电5000次后,电容量仍保持88%以上.     

介孔炭材料及介孔炭/氧化硅复合材料对大分子有机污染物的吸附

介孔炭材料与活性炭相比具有较大的孔体积和孔径,高的比表面积以及规则的孔道结构,而介孔炭/氧化硅复合材料兼顾了活性炭与介孔材料的优点,因此在吸附大分子有机污染物方面有很好的应用前景。笔者综述了近年来介孔炭,负载/修饰后的介孔炭,介孔炭/氧化硅复合材料的制备和最新研究进展。在制备方面,根据其制备机理的不同可分为硬模板法和软模板法,制备出有序的介孔炭与介孔炭/氧化硅复合材料。在应用方面,重点介绍了介孔炭材料和介孔炭/氧化硅复合材料对大分子有机污染物的吸附性能。进而对介孔炭/氧化硅复合材料在吸附方面的应用进行了展望。     

沥青基球状活性炭的医用性能评价

表征了沥青基球状活性炭的基本结构参数（如比表面积、孔容量、球形度、强度、重金属含量等），测定了其对血液中典型中、小毒性分子的吸附性能（肌酐和VB12）和溶血反应率，分析了以沥青基球状活性炭为吸附剂的人工炭肾的微粒释放量、热源和细菌含量，并进行临床试验。结果表明：沥青基球状活性炭球形度好，强度高，具有良好的广谱吸附性能，对血液中典型的中、小毒性分子吸附能力强，重金属含量低，溶血率低，微粒释放量少，无热源、无菌，血液灌流临床试验效果满意，可以作为人工炭肾的吸附剂。     

铈改性污泥炭吸附剂的制备及效能研究

利用哈尔滨市某污水处理厂的剩余污泥为原料,采用化学活化法制备出一系列污泥炭吸附剂,并利用稀土元素铈对其改性,将其应用于H_2S臭气的脱除。利用比表面和孔结构分析仪、扫描电镜、FT-IR和XPS等对该吸附剂进行表征,用吸附装置对硫化氢进行吸附效能试验。结果表明,利用铈无论是掺杂改性,还是负载改性所制备的污泥活性炭吸附剂的脱臭性能都大大提高;改性后的污泥炭吸附剂仍为中孔,但孔径变小,不过表面活性官能团大大增加,使其与硫化氢的物化吸附以及化学和催化反应增强,从而使铈改性后的污泥炭吸附剂更有利于H_2S的脱除。