水蒸气和KOH二次活化对活性炭孔隙结构的影响研究

以商业活性炭为原料,采用水蒸气和KOH为活化剂,在不同活化条件下制备二次活化样品。用DFT方程考察活性炭孔径的变化;用FT-IR技术对活性炭表面官能团进行分析表征;采用XRD技术测试活性炭中的乱层结构。结果表明：无论何种活化方式,延长活化时间和提高活化温度,均有利于制备高比表面积且孔径发达的活性炭;化学二次活化较物理活化更易制得高比表面积且孔径发达的活性炭,且两种活化方式制备的活性炭的孔结构存在明显的差异;在适宜的条件下,KOH二次活化制备的活性炭在孔径<4.00 nm的范围内孔结构发达,孔径在4.00 nm～8.00 nm出现明显的分布峰,且石墨化结构破坏严重。     

水蒸汽活化工艺对石油焦基活性炭性能的影响

石油焦是易石墨化炭，孔隙率低，因此用水蒸汽法直接活化，吸附性能很差，其碘吸附值小于350mg/g。通过成型法得到了合格的活性炭，并考察了烧失率、活化温度、活化时间、水流量、水炭比等对活性炭吸附性能的影响，以独山子石油焦为原料制得活性炭的碘吸附值与亚甲蓝吸附值分别达871.58，100.67mg/g。     

不同磷酸活化工艺过程对活性炭孔结构的影响

以毛竹废料为原料采用磷酸活化法制备活性炭,为了考察磷酸活化工艺过程对活性炭孔结构的影响,实验将毛竹在炭化前后分别采用磷酸浸渍并活化,根据77 K氮气吸附等温线对产品结构进行了表征.实验结果表明:磷酸浸渍毛竹活化过程所得产品不仅具有较高比表面积(1 485～2 127 m2·g-1)且含有大量中孔,产品中孔体积为0.43～0.67 cm3·g-1,总孔体积高达1.53 cm3·g-1.磷酸浸渍炭化料活化过程所得活性炭没有中孔产生,最高比表面积及总孔容分别为923 m2·g-1,0.35cm3·g-1.可见磷酸浸渍毛竹活化过程更有利于孔隙发达活性炭的制备.     

石油渣油制备活性炭研究 活化过程对活性炭性能影响研究(二)

活化过程的目的是要赋予活性炭一定的表面特性,从而使之具有一定的吸附性能,活化过程对活性炭的性能有很大影响,活化过程优化是活性炭研制中重要的内容,本文对石油渣油制备活性炭中活化参数的优化进行了研究,结果表明：活化温度、活化介质（ 水蒸汽） 的流量及烧失率均有一个最佳范围,在活化温度为９００℃、水蒸汽流量为０－１５ｍｌ（ 液）／ｍｉｎ ．ｇ 、烧失率为５５ ％ － ６５ ％ 的范围内,活性炭可以获得最佳的表面性质,对最佳活化条件下获得的活性炭孔分布研究表明,活性炭的孔分布窄,最可几孔径在５Ａ－ ６Ａ 之间,接近炭分子筛的孔径,本文还对活化过程的动力学规律进行了研究。     

制备方法对活性炭孔结构的影响

对不同制备方法包括物理活化法、化学活化法和催化物理活化法对活性炭孔结构的影响进行了评述；讨论了在物理活化、化学活化和催化物理活化过程中孔的形成机理，以及现阶段活性炭生产中存在的问题和难点。     

磷酸活化法活性炭的吸附性能和孔结构特性

采用磷酸活化法在不同操作条件下制备得到各种活性炭,实验测定了相应活性炭的亚甲蓝吸附值、氮气吸附等温线及活性炭的比表面积和孔容。分别研究了磷酸活化法制备活性炭的主要操作参数,如浸渍比、活化时间和活化温度对活性炭吸附性能和活性炭的孔结构特征的影响。实验结果表明,浸渍比是磷酸活化法制备活性炭的最重要的影响因素。综合考虑活性炭的吸附性能和孔结构特征受活化操作参数的影响规律,探讨了磷酸活化法生产木质活性炭的最优操作参数。在实验范围内,磷酸活化法制备木质活性炭的最优操作条件宜选择浸渍比为100％～150％、500℃左右活化温度和60～90min的活化时间。     

添加剂种类对活性炭纤维的中孔结构的影响

纺制了含不同种类添加剂（金属氧化物，聚合物及炭素颗粒）的ＰＡＮ原丝，经预氧化，炭化活化，制得了中孔含量不同的活性炭纤维，考察了添加剂种类对活性炭纤维中孔结构的影响，发现金属氧化物ＴｉＯ２，ＭｇＯ，聚合物ＰＶＡ，ＰＶＡｃ及炭黑均可明显提高最终活性炭纤维的中孔率。     

添加剂种类对活性炭纤维中孔结构的影响

纺制了含不同种类添加剂（金属氧化物、聚合物及炭素颗粒）的PAN原丝，经预氧化、炭化活化，制得了中扎含量不同的活性炭纤维，考察了添加剂种类对活性炭纤维中孔结构的影响，发现金属氧化物TiO2、Mgo，聚合物PVA、PVAc及炭黑均可明显提高最终活性炭纤维的中孔率。     

活化条件对煤质活性炭比表面积、孔容的影响

我国煤的储存量大、开发制备煤质活性炭是煤炭利用的有效途径之一.本文讨论了同时使用水蒸汽、二氧化碳对煤进行活化时,各因素对活性炭比表面积、孔容的影响,以及比表面积与孔容之间相互的关系.在实验中制备出比表面积为1211.85 m2·g-1的煤质活性炭,为丰富煤炭资源的充分利用寻求方案.     

二次活化活性炭及其在硫酸电解液中的电化学性能

采用二次活化的方法,通过改变活化剂种类、活化剂浓度、活化温度等参数,用商用活性炭制备高比容量活性炭。循环伏安、恒流充放电测试的结果表明,活化剂为65％的H3PO4,活化温度为800℃时,改性活性炭（AC—M）的比电容达到了331F／g。对AC—M进行SEM表征,图像显示活性炭大中孔比例增加。电化学测试表明,In2O3与Bi2O3混合使用抑制析氢效果较好。将AC—M应用于铅炭电池,结果表明,采用AC—M的铅炭电池高倍率部分荷电循环寿命为普通铅蓄电池的3～4倍。     

木质活性炭的生产、结构与吸附性能的关系初探

介绍了水蒸气活化法生产木质活性炭的工艺及其对结构、性能的影响，并讨论了产品相应的孔径和孔容分布。     

添加剂作用下煤基中孔活性炭的制备

以贫煤为原料,硝酸盐为添加剂,制得中孔发达的活性炭.利用N2吸附脱附曲线对样品孔隙结构进行了表征,并考察了其吸附性能(碘值和亚甲蓝值).结果表明,未加添加剂时,可以得到中孔孔容0.287 4 mL/g,中孔率达72.43%的活性炭;加入添加剂后,微孔孔容和中孔孔容提高了0.05 mL/g左右.结果还表明,实验用硝酸盐有利于微孔的形成,能促进微孔向中孔的发育,提高总孔容;利用不同浓度的添加剂对活性炭的孔隙可进行定向调变.     

炭化温度对活性炭孔结构及电化学性能的影响

以海南椰壳（HN）及石油焦（BS）为原料,在不同预处理炭化温度下制备出HN系列和BS系列炭化样品,使用TG和XRD检测考察炭化温度对炭化样品反应活性和结构的影响,使用KOH化学活化法制备HN系列和BS系列活性炭样品,所制样品用氮气吸附和脱附等温线计算出BET比表面积、DFT孔径分布及孔容,并且通过直流循环充放电和循环伏安方法表征研究系列样品的电化学性能。实验结果表明,随着炭化温度的升高,HN及BS系列活性炭样品的微孔含量均有明显增加。椰壳炭所制活性炭适合无机电解液体系,其最高比电容达317F／g;而石油焦所制活性炭适合有机电解液体系,其比电容可达162F／g。     

巨正则系综蒙特卡罗法研究活性炭吸附

近年来,巨正则系综蒙特卡罗计算机模拟在研究炭素材料,特别是活性炭的吸附特性以及炭材料的结构表征和新材料设计方面得到应用。对巨正则系综蒙特卡罗法,目前在活性炭吸附特征研究中所普遍采用的活性炭微孔模型和分子与原子之间相互作用的模型进行较为详细的介绍。同时还给出了作者有关活性炭吸附氮和甲烷的基本特性的研究结果。     

金属盐催化制备煤基中孔活性炭的研究

以烟煤为原料,分别采用硝酸锰和硝酸铜作为添加剂,催化制备了含有金属氧化物的中孔活性炭。用气体吸附法测定了活性炭的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值和亚甲兰值)。结果表明,添加适量的金属盐可提高活性炭的中孔率和孔容,添加量过大则易造成孔道堵塞、孔容下降,同时不同金属的催化结果略有不同,添加硝酸铜促进了孔径在1.5～2.0 nm范围内孔隙的发育。     

活性炭的制备及应用研究进展

综述了国内外近年来活性炭的制备及应用研究的动态，分析了不同制备方法的活化机理及其对活性炭性能的影响，并对活性炭在2l世纪社会发展中的重要作用作了展望。     

中孔活性炭电极储电影响因素研究

选用树脂基中孔活性炭作为双电层电容器的电极材料 ,通过水蒸气活化提高活性炭的比表面积 .实验发现 ,随着活化时间的延长 ,活性炭收率降低 ,活化 2 h烧失率高达 73.5 % ,比表面积从原来的 761 m2 g增加到 1 480 m2 g.孔结构分析表明 ,随活化时间的延长 ,在 2 nm附近孔容分布强度增强 .活性炭电极的放电时间和比电容随活化时间的延长而增加 ,但增速变缓 ,活化 2 h活性炭的比电容最高为 1 85 .84F/ g,增加了 2 8.9% .     

金属催化气化法制备中孔活性炭

就金属催化气化法制备中孔活性炭做了综合论述。介绍了添加金属的种类、添加方法及其优缺点;讨论了炭的金属催化气化机理及活性炭中孔形成的机理。     

不同浸渍方法制备生物质活性炭及其活化机理的研究

利用生物质废料——棕榈壳,采用不同的浸渍方法制备高效活性炭。详细探讨了活化温度和浸渍剂(氢氧化钠)浓度对活性炭性能的影响。采用固定床吸附二氧化硫气体,评价了制备样品的吸附能力。还开展了解吸过程的研究,证明了二氧化硫与活性炭表面之间发生的化学吸附或化学反应。研究表明,采用前期浸渍方法制备活性炭时,原料表面的氢基团被钠置换,形成交联体,从而可获得较高的活性炭收率。而且,这些钠离子在二氧化碳活化阶段还起到催化作用。采用中期浸渍方法,氢氧化钠脱水后生成单质钠,夹杂在碳层中有利于微孔的形成,活化时与二氧化碳生成碳酸钠,可防止试样的过度烧失。采用后期浸渍方法时,由于氢氧化钠颗粒阻挡了活性炭的微孔通道,改变了活性炭的结构特性。但附着的氢氧化钠可通过生成亚硫酸钠,提高对二氧化硫的除去效果。