沥青基球状活性炭的热处理改性及其浸润性能的研究

利用热处理的方法,对沥青基球状活性炭（PSAC）进行了改性处理。利用氮气吸附、酸碱滴定、动态接触角测定仪（DCA）等方法对改性前后样品的孔结构、表面酸碱官能团及浸润性能进行表征。结果表明,随着热处理改性温度的升高及时间的延长,PSAC的表面的酸性官能团逐渐减少,碱性官能团逐渐增加,且改性气氛对表面官能团有较大的影响。经热处理改性后,沥青基球状活性炭的浸润性能有所降低。     

文摘

９９０２０高温热处理对中孔较发达的沥青基球状活性炭孔结构的影响［刊，中］／刘植昌，凌立成，乔文明，吴东，刘朗∥材料科学与工程，１９９９（３）：７８～８１本文研究了前热处理和后热处理对中孔发达的沥青基球状活性炭孔结构的影响。结果表明，热处理可以使沥青基球状活性炭的孔结构及比表面积缩小，特别是前热处理还可以使沥青基球状活性炭的孔径分布与中孔的比例在一定的范围内变化，这就为沥青基球状活性炭的孔径控制提供了可能。图３表２参１０［李成金摘］９９０２１几种改性酚醛树脂对石油沥青炭纤维摩擦复合材料性能的影响［…     

二茂铁的添加对沥青基球状活性炭孔径结构及吸附性能的影响

通过活化添加二茂铁的沥青球，制得了比表面积在1000m2／g左右的中孔比较发达的沥青基球状活性炭。其中扎面积可达187m2／g，中孔孔容达0。304cm2／g，占总孔容的44％，中扎扎径主要分布在30A～50A及300A～500A处添加二茂铁后制得的沥青基球状活性炭与不添加二茂铁的沥青基球状活性炭相比，对VB12的吸附量有大幅度的提高。     

CO2活化对含铁沥青基炭球中孔形成的影响

研究了含铁沥青基炭球在ＣＯ２中的活化反应,结果表明,在９００℃下含铁沥青基炭球在ＣＯ２中的活化反应速度比水蒸气中的活化反应速度慢．在活化收率相近的情况下,经ＣＯ２活化所得的沥青基球状活性炭比水蒸气活化所得的沥青基球状活性炭中孔比例高．随ＣＯ２活化时间的延长,所得沥青基球状活性炭的中孔孔径变大．高温短时间的ＣＯ２活化更有利于所得沥青基球状活性炭中孔比例的提高．     

改性活性炭对溶菌酶吸附性能的影响

采用KOH热处理方法对沥青基球形活性炭进行改性，并通过BET、Zeta电位和XPS对活性炭进行表征。利用溶菌酶模拟中分子尿毒症毒素β2-微球蛋白，测定改性前后活性炭对溶菌酶的2 h吸附率，从而推测对β2-微球蛋白的吸附能力。同时，探究了改性条件对活性炭吸附性能的影响。结果表明，2 h内未改性的活性炭吸附率为42.54%,改性活性炭吸附率最高可达76.54%,提高了83.19%。Zeta电位和活性炭中9～80 nm范围内的孔容是影响活性炭对溶菌酶吸附性能的因素，整个吸附过程主要由孔结构和静电作用控制。     

活化条件对沥青基球状活性炭结构与吸附性能的影响

研究了不同活化条件对沥青基球状活性炭表面物理结构的影响,并初步探索了其作为医学吸附材料对维生素B12及肌酸酐的吸附性能。结果表明：改变活化条件,可在一定范围内控制沥青基球状活性炭的孔径;在实验条件下,沥青基球状活性炭对维生素B12及肌酸酐的吸附率分别达到80％及96％。     

铁微粒的存在对沥青基球状活性炭微孔形成过程的影响

由添加二茂铁和不添加二茂铁沥青球制得了两类沥青基球状活性炭,比较了它们微孔结构及孔容等的异同点,研究了铁的存在对活性炭微孔形成过程的影响,考察了活化时间及活化温度对含铁沥青基球状活性炭微孔形成的影响。结果表明,铁的存在对活性炭的微孔分布没有明显影响,但却使活性炭微孔的比表面积和孔容有所下降。     

致孔剂对沥青基活性炭结构性能的影响

梧桐枯叶经过热处理,制备生物炭致孔剂,考察了不同热处理温度所得致孔剂对沥青基活性炭性能结构的影响。通过X-射线衍射、N_2物理吸附等方法对沥青基活性炭进行表征。研究表明,随致孔剂热处理温度以及含量的增高,活性炭的比表面积和碘值先增加后降低,致孔剂热处理温度450℃,含量6%时,沥青基活性炭碘吸附值为915 mg/g,比表面积为980 m²/g,中孔率为43.4%,比未加入生物炭致孔剂时,沥青基活性炭的中孔率提高了25.7%。     

沥青基球状活性炭吸附性能的初步研究

通过对非极性有机物（苯）及极质有机构（氯仿）的动态吸附及对溶液中碘的吸附，初步研究了沥青基球状活性炭（ＰＳＡＣ）的吸附性能：作为对比研究了沥青基活性炭纤维（ＰＡＣＦ）和普通粒状活性炭（ＡＣ）与ＦＳＡＣ的吸附性能；结果表明，ＰＳＡＣ无论在气相还是液相吸附方面，其吸附性与ＰＡＣＦ相近，而明显优于ＡＣ。另外，亦从微观孔结构的角度初步探讨了造成它们吸附性能差异的原因。     

活性炭孔结构及电化学性能协同优化

以马尾藻为原料，采用KOH活化法制备了高微孔率马尾藻基活性炭，结合二氧化碳与碳反应动力学机理，对马尾藻基活性炭进行二氧化碳扩孔改性，研究了二氧化碳改性对高微孔率马尾藻基活性炭孔结构特性和电化学性能的影响。研究表明：二氧化碳改性后马尾藻基活性炭的比表面积明显减小，由3155m²/g减小至2776m²/g，但是改性后活性炭中孔比表面积明显增大，由181m²/g增大至538m²/g，活性炭孔径介于2~8nm的中孔含量明显增多，比表面积的减少是由于微孔比表面积的减少导致的。改性后活性炭微孔含量降低，孔径介于0.4~0.6nm的微孔结构基本消失，但是孔径介于0.6~1nm的微孔结构却有所增加，活性炭微孔平均孔径增大。改性后马尾藻基活性炭的比电容性能以及倍率性能得到明显提升。经过二氧化碳改性后，马尾藻基活性炭的孔结构和电化学性能得到协同优化。     

粘结剂含量对短炭纤维增强炭基复合材料性能的影响

本文以聚丙烯睛基炭纤维为增强材料，以石油焦为基体，配入不同含量的煤焦油沥青作为粘结剂，用热压法进行成型、炭化、石黑化，获得了短炭纤维增强炭基复合材料（SCFRC）对所得炭／炭复合材料进行了体积密度、显气孔率、抗弯强度、抗压强度的测定，并对炭／炭复合材料的断面进行了扫描电镜测试。研究表明，随着粘结剂量的增加，所得炭／炭复合材料的体积密度减小，显气孔率增大，抗弯强度和抗压强度增大。     

炭源材料结构对金刚石合成的影响

讨论分析了炭源材料的结构对金刚石的合成与晶体生长影响的因素,并指出了合成中正确合理利用炭源材料结构性与选择的重要性和必要性。     

CO2在制取羰基合成气中的应用

对以ＣＯ２为原料生产羰基合成气的几种方法做了综述和对比,认为通过降低水碳比,提高出口温度进行烃类,水蒸汽－ＣＯ２化是一种较为经济的工艺,以此生产羰基合成气可以有效地利用碳资源。     

活化工艺对活性炭纤维性能的影响

探讨了粘胶纤维前处理和活化条件（如活化温度、活化时间、活化剂浓度）对活化收率、ＡＣＦ比表面积、苯酚吸附量的影响。结果表明，活化收率随活化温度、活化时间和活化剂水的浓度的增加而降低，ＡＣＦ比表面积和苯酚吸附量则随之而增大，经过磷酸和氯化锌前处理，可以明显提高粘胶纤维活化收率，增加ＡＣＦ比表面积和苯酚吸附量。     

添加剂作用下配煤法制备活性炭的试验研究

以太西煤和大同煤为原料，在配煤的基础上，通过添加镁盐M与硝酸盐N制得了微孔与中孔均较发达的活性炭。试验结果表明，大同烟煤配比较高时，有利于在低烧失率下制备高碘值、高亚甲蓝值的活性炭；添加剂M和N促进了3～4nm的中孔发育。     

碳纤维自行车车架的研制与开发

开发生产碳纤维自行车是当今自行车工艺领域致力研究的课题，本文介绍国内外碳纤维自行车研制的过程和现状取得成果的基础上，着重对整体车架从形态设计，有限元受力分析，成型工艺三个方面进行的研究和开发进行了分析。     

水蒸汽二次活化对活性炭中孔结构的影响

以商业活性炭为原料，经水蒸汽二次活化，制备了3个不同温度和不同活化时间的样品，用热重－质谱连用技术对原料的热分解产物进行分析；用N2吸附脱附等温线，BJH中孔分析和as法考察活性炭孔径的变化，用FT－IR技术测定活性炭表面官能团的变化，用XRD技术研究活性炭中的乱层结构，用扫描电镜研究活性炭的表面形态，结果表明，活化时间的延长或活化温度的升高使得活性炭的孔径变大且分布发散，出现两个孔径分布峰，同时，孔容积增加，表面官能团和乱支结构变化不明显，电镜研究发现活性炭的表面逐步光滑，有孔之间的互融现象出现，在735摄氏度活化120min所制样品的孔径较为集中。     

高温下炭/炭复合材料对钛合金组织及性能的影响

将炭／炭复合材料与钛合金紧密接触并进行高温热处理，采用SEM、EDX、光学显微镜和三点弯曲测试，研究其高温热处理后炭／炭复合材料对钛合金组织结构和力学性能的影响。结果表明：炭／炭复合材料与钛合金在高温下几乎不发生反应；炭／炭复合材料中的碳元素未进入钛合金结构中；随热处理温度的升高和时间的延长，钛合金的室温弯曲强度减小，断裂特性由最初的韧性断裂转变为脆性断裂，钛合金的晶相结构中的网篮组织减少，等轴组织增多。     

中间相沥青微球的活化

用KOH为活化剂,在不同活化条件下对中间相青微球进行活化,制备出比表面积为3182m^2/g,总孔容为2．45mL/g,苯吸附值为1320mg/g的高比表面积活性炭微球。研究了了KOH配比、活性温度和活化时间对活性炭微球的收率、比表面积和苯吸附值的影响。研究表明：随着KOH配比量或活化温度的提高,活化收率下降,活性炭微球的比表面积和七吸附值升高到一定值后下降;延长活化时间使活化反应进行完全,活性炭微球的活化收率、比表面积和苯吸附值仅有轻微变化。     

微波加热对活性炭表面性质的影响

采用了微波加热技术，在不同功率和加热时间下对BN-09颗粒炭进行改性，研究了改性前后活性炭的表面基团变化。结果表明，经微波加热处理后，活性炭表面酸性基团分解，同时碱性特征增强。微波功率越大，加热时间越长，氧含量减少越多，活性炭的碱性特征也越强。