窄分布微孔活性炭的制备

研究了一种制备窄分布微孔活性炭的新工艺，该工艺采用氧化性复合添加剂处理原料，添加剂的添加量为煤量的7％～10％．将添加剂与煤粉和焦油混合挤成条，然后按常规工艺炭化和活化，制成的活性炭微孔发达，微孔孔容达到0．44～0．64mL／g以上，孔径分布集中，80％～90％的孔隙半径在0．4～0．8nm范围内．随着烧失率的提高，微孔孔容增加，且主要是在0.4～0．8nm范围内，在添加剂作用下，T煤更适合于制备微孔活性炭，在复合添加剂的3种组分中，硝酸钾有利于微孔的比例增大，原料的灰分对添加剂作用的发挥有负面影响，不利于孔隙的发展。     

电极用金属活性炭的催化制备与表征

采用催化活化法制备了含有不同种类和数量金属的金属活性炭,利用氮气吸附、扫描电子显微镜、定电流充放电等方法表征了金属活性炭的结构、形貌和电化学性能,并考察了金属种类和数量对活化烧失率以及活性炭形貌、孔结构、吸附性能和电容量的影响．结果表明,金属催化活化法有利于活性炭孔隙率的提高,在1．8nm以下的微孔和3．4～4．2nm范围的中孔数量增加幅度最为明显,但对孔径分布影响不大;金属活性炭的中孔以墨水瓶状孔隙为主,不利于对较大分子吸附质的吸附,但金属活性炭具有提供双电层电容和准电容的双层功效,是制作超级电容器电极的适宜材料．     

用复合添加剂调变活性炭孔隙制备中孔活性炭

以宁夏某商品无烟煤活性炭为原料，以硝酸钾和助剂作为复合添加剂，选择不同的浸渍量及配比，进行再活化、酸洗、水洗，制备中孔发达的活性炭．通过测定活性炭的碘值、亚甲蓝吸附量及氮吸附、脱附等温线，研究了添加剂浸渍量及配比和活化工艺的改变对活性炭碘值、亚甲蓝值及孔结构的影响规律．结果表明：复合添加剂有助于提高碘值和亚甲兰值，但过高的烧失率却会使碘值下降；提高复合添加剂的量，有利于活性炭中孔和大孔的发展，使微孔率降至35％左右，而中孔率33％～35％；复合添加剂以1：1配比时，不仅使中孔率更大，而且在较低的烧失率下就可以获得较大的孔容（0．64～0．66mL／g）；选择2％，49／6和69／6的添加剂量，可以灵活调整活性炭微孔、中孔和大孔的比例，实现活性炭孔隙的定向调变．     

载铁颗粒活性炭的制备及其表征

本文以废活性炭为原料,氧化铁为添加剂,通过高温煅烧的方法制备载铁颗粒活性炭（IOC-GAC）.结果表明,IOCGAC制备的最佳工艺参数为：煅烧终温为900℃,升温速率为6℃·min-1,m（氧化铁）/m（废活性炭）为4：6,恒温时间为0.5h,所得产品的比表面积达630.5m2·g-1,收率为50.9％.对其进行SEM,IR,XRD表征分析,结果表明活性炭的表面负载了一层致密的铁氧化物,且主要以α-Fe、Fe3O4或γ-Fe2 O3的形态存在,饱和磁化强度高达66.247 emu·g-1.     

活化工艺对活性炭纤维结构的影响

探讨了粘胶纤维活化条件(如活化温度、活化时间、活化剂浓度)对ACF的孔径分布、孔结构参数、晶格参数、纵横断面、元素烧蚀率的影响及ACF在活化过程中的差热分析(热分析现象的原因).研究表明,ACF微晶结构的变化(表现在d002增大,Lc、M减小)在比表面积增大的过程中起着相当重要的作用;粘胶基ACF的微孔在一定范围内,较大的平均孔径可提供较大的比表面积;随着活化温度的升高,ACFD的比表面积增大;同时ACF的Tb和T1/2都逐渐增大,表明随纤维各元素逐渐被烧蚀,其活性反应点逐渐减少,与纤维的比表面积逐渐增大现象相对应.     

用花生壳制备活性炭的研究

研究了花生壳活性炭的制备方法.采用正交实验设计比较了磷酸、氯化锌、氢氧化钾、硫酸4种活化剂以及活化温度、活化时间、活化剂浓度、液固比等各因素对花生壳活性炭性能的影响,并用亚甲基蓝的吸附值和比表面积对所得样品进行了表征.实验结果表明,磷酸活化法所得的活性炭性能最好,采用50%磷酸,液固比2:1处理花生壳,在350～400℃活化4 h,活性炭的亚甲基蓝吸附值可达15.0 mL,比表面积为772.792 m2/g,活性炭产率45%～48%.     

吸附汽油蒸气活性炭的制备研究

以市售活性炭和炭化料为原料,NH4NO3和K2CO3混合物为复合添加剂,水蒸汽活化法制备了汽油蒸气吸附用活性炭.通过测定活性炭的丁烷工作容量（BWC）、碘吸附值和氮吸附等温线,研究了活性炭制备条件特别是添加剂对丁烷工作容量和孔隙结构的影响.结果表明,制备条件对BWC的影响顺序依次为活化温度、添加剂用量和活化时间;较高的活化温度和较大的添加剂量均促进了活性炭中孔的发育;活性炭的BWC与中孔孔容呈明显正相关性,同时受微孔表面积和总孔容影响也较大;活性炭吸附丁烷后的首次解吸率在60%左右,循环解吸率达95%以上.     

不同结构特性ZrO2的制备及表征

采用沉淀法,通过控制合成条件制备出了具有不同晶相结构和孔结构特性的ZrO2。采用N2吸附、XRD、NH3-TPD及CO2-TPD等不同测试技术对ZrO2的晶相结构和孔结构特性进行了系统的表征研究。结果表明:较高温度和长时间老化沉淀物所制备的ZrO2,经焙烧后倾向于形成四方相;而常温及短时间老化沉淀物所制备的ZrO2,经焙烧后则倾向于形成单斜相。随着ZrO2焙烧温度的升高,其孔径增大,而比表面积、孔容和表面酸碱性减小。     

高比表面积活性炭纤维毡的制备及性能表征

以聚丙烯腈为原料，经过大量的实验研究，制备出了性能优异的高比表面积活性炭纤维毡，试验制得的活性炭纤维毡的碘吸附值达到1700mg／g左右、苯吸附量达到90％左右、比表面积约为1800m^2／g．     

钙催化活化制备活性炭的研究进展

介绍了采用钙催化物理活化制备活性炭的机理，对水蒸气和二氧化碳在钙催化物理活化中所起到的作用进行了介绍并进行了比较．随后介绍了钙催化剂的热力学和分散性的研究，以及物理活化制备活性炭的应用．     

钢铁工业CO2的排放现状及主要的捕集方法

简要讨论了目前CO2等温室气体的危害、钢铁工业CO2的排放现状及来源,并针对我国钢铁行业的发展状况,分析了温室气体CO2的捕集方法.     

活性炭纤维吸附甲烷的理论计算

采用理想狭缝孔模型，微孔容积填充理论和分段吸附机理，用Langmuir公式计算活性炭纤维理想的甲烷吸附等温线，并通过与实测结果的比较分析，对Langmuir公式进行了修正，引入与微孔孔径分布有关的修正系数k，研究结果表明：相对于孔径小于1nm的微孔，活性炭纤维1－2nm微孔对吸附量影响较大，用修正公式计算的结果与实测数据吻合较好。     

一种发电和CO2捕集相结合的LNG 冷能利用系统

温室效应的加剧使人们的碳捕集意识逐渐提高。针对碳捕集问题,将CO₂超临界朗肯循环和有机朗肯循环相结合,对原有燃气轮机废气发电系统进行改进,提出了一种废气发电与CO₂捕集相结合的LNG冷能梯级利用系统。利用Aspen Plus软件对系统进行热力学模拟计算,详细分析了蒸发压力和蒸发温度对系统热力学性能的影响。结果表明,提高CO₂超临界朗肯循环的蒸发压力和蒸发温度,对系统的净输出功和热效率有积极影响;有机朗肯循环的蒸发温度达到250 ℃后,其余热回收率达到最大值且不再随蒸发压力发生变化;系统净输出功可达251.6 kW,余热回收率为92.00%,㶲效率为57.00%;CO₂液化量达到883.6 kg/h时,可减少CO₂排放量763万t/a。研究成果对保护环境具有重大意义。     

用于吸附分离CO2的活性炭研究

以无烟煤为原料、NH4NO3和K2CO3混合物为添加剂制备了变压吸附分离CO2用活性炭．将煤粉、添加剂和煤焦油经过充分混合后挤压成条状，在600℃及无氧的条件下炭化30min，然后用水蒸气在900℃下活化一定时间得到活性炭．测定了活性炭的比表面积、微孔孔容、碘吸附值、四氯化碳吸附值、CO2吸附量、堆积密度等指标．结果表明，添加剂用量以2％～3％为宜，活化前对炭化料进行酸洗有利于提高活性炭的综合性能．实验的最佳结果出现在烧失率45％～50％或四氯化碳吸附值45％～55％左右，这时，活性炭的CO2吸附量和堆积密度分别达到70mL／g和600g／L左右．此外，CO2吸附量与微孔孔容之间呈正相关关系，而与比表面积、碘吸附值、四氯化碳吸附值等指标之间则没有很好的相关性．采用本方法制备出的活性炭已经成功应用于变压吸附法提纯氢气的工业装置，氢气的纯度达到99．999％．     

过滤壁结构对颗粒捕集器深床过滤影响的模拟

针对汽油机颗粒捕集器的动态捕集过程及性能,采用孔径分布概率密度函数以及孔隙率分布函数表征多孔介质的非均匀微观结构,并引入对数正态分布描述入射颗粒粒径分布,研究多粒径颗粒入射状态下过滤壁微观结构对GPF深床过滤过程的影响.结果表明:颗粒物大部分沉积于多孔壁上部1/3左右区域,孔径增大会导致沉积位置向下扩大以及孔隙率、渗透...     

改性活性炭的制备表征及吸附Zn~（2＋）的影响因素

采用不同方法对活性炭（GAC）进行表面改性处理,通过BET,Boehm滴定、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）测定等方法对改性前后活性炭进行了表征分析,并在不同反应条件下,考察了活性炭改性前后对Zn2＋吸附效果.结果表明：活性炭经不同方法改性后,比表面积和表面各种含氧官能团的种类和数量发生变化,经过硝酸氧化改性的活性炭比表面积有所增加,其官能团总量上增加明显;在pH中性条件下,GAC对Zn2＋的去除率为12%左右,10%N-GAC对Zn2＋的去除率为37%左右,70%N-GAC对Zn2＋的去除率为44%左右,改性后的活性炭对Zn2＋去除率有较大的提高;随着活性炭投加量的增加,各种改性活性炭对Zn2＋去除率都有较大的提高;pH值是影响Zn2＋的吸附去除率的最大因素,随着pH的增大,3种吸附剂对Zn2＋的去除率均增大.动力学研究表明：10%N-GAC吸附Zn2＋反应在前30min属于Lagergren准一级（PFO）反应,吸附30min后的反应属于Lagergren准二级（PSO）反应.     

燃煤电厂中CO2的捕集

对燃煤电厂烟道气CO2的捕集进行了综述,并针对CO2的捕集方法(吸收分离法、吸附分离法、膜法、低温蒸馏法)和燃煤电厂捕获技术工艺路线(如:燃烧后捕集、燃烧前捕集、富氧燃烧捕集、化学链燃烧技术及以煤制氢为核心的近零排放技术)进行了较为详尽的分析和讨论.     

用于二氧化碳脱除的酒糟基活性炭的制备

以白酒糟为原料,采用“高温炭化+KOH活化”工艺制备用于CO₂脱除的酒糟基活性炭,考察了活化温度、碱炭比对活性比表面积与孔隙结构的影响,构建了不同孔径微孔与CO₂吸附量之间的关系,得出了用于二氧化碳脱除的酒糟基活性炭吸附性的最佳吸附孔径.实验结果表明：在碱炭比为3∶1,活化温度为850℃,活化时间为60 min条件下,制备得到的酒糟基活性炭具有较高的表面积和孔体积,表面积为2 225 m²/g,孔体积为1.217 1 cm³/g,微孔孔容为1.065 6 cm³/g.在CO₂吸附过程中,吸附量随着微孔孔容的增加而上升,0.8～1 nm的微孔对CO₂吸附最有效.     

污泥活性炭的制备、结构表征及吸附特性

以城市污水厂污泥为原料,氯化锌为制孔剂,加入适当添加剂制备污泥活性炭,借助吸附等温线和BET、FT-IR、SEM等现代分析测试方法,表征其结构和吸附特性.结果表明:活化温度600℃、活化时间30 min、ZnCl2浓度50%、原料粒度20~24目时制备的污泥活性炭,其碘吸附值为643.0~815.6 mg/g,最可几孔径分布在4.16 nm左右,具有介空结构;平均孔容为0.4484~0.5122 mL/g,比表面积为634.8~748 m2/g,IR峰中C＝C、C—H、N＝O、C—OH是活性炭表面功能组.污泥活性炭对苯酚的吸附以多层吸附和毛细孔凝聚为主,微孔填满后达饱和,24 h饱和吸附量为15 mg/g.