活化温度对兰炭基活性炭结构与性能的影响

以兰炭末为原料采用KOH高温活化法制备活性炭,重点研究了活化温度对活性炭结构与性能的影响。采用SEM、红外光谱对活性炭的表面形貌及表面结构进行表征。研究表明,随着活化温度的升高,活性炭的收率逐渐减小,碘吸附值先增大后减小。当活化温度为800℃时,活性炭的收率为70%,碘吸附值最大可达到733.482mg/g。SEM及FT-IR分析表明,高温下KOH的扩孔作用主要由表面向活性炭的内部纵深发展,最终会使活性炭形成规则的层状、蜂窝状孔隙结构,并且表面含有大量的羟基、羰基等活性基团。     

荞麦壳活性炭的制备及其表征

以荞麦壳为原料,以KOH活化法制备活性炭,研究了炭化时间、炭化温度对活性炭性能的影响。结果表明:在活化条件不变的情况下,炭化时间和炭化温度对活性炭性能具有重要影响,制备活性炭的较优工艺参数为:炭化时间为3h,炭化温度为500℃。同时,制备得到的活性炭比表面积为1436.047m~2/g,碘吸附值为1528.61mg/g。     

制备工艺对球状活性炭的影响研究

以大孔吸附树脂为原料,通过溶胀、磺化、炭化、活化成功制备出树脂基球状活性炭,研究了溶胀、磺化、活化温度、活化时间、水蒸汽流量对球形活性炭性能的影响。结果表明,经溶胀处理的树脂球磺化更充分;磺化后树脂球炭化收率显著提高。此外,随着活化温度的升高、活化时间的延长、水蒸汽流量的增加,球形活性炭的收率不断降低,CCl4吸附值先增后减。最佳的活化条件(850℃,0.6mL/min的水蒸汽流量活化3h)下,球状活性炭收率达到20%,CCl4吸附值可达2000mg/g。     

兰炭基中孔活性炭的制备及性能表征

以兰炭粉为原料,水蒸汽为活化剂,采用物理活化法制备中孔活性炭。分别讨论了活化温度、活化时间、水蒸汽质量流量对活性炭碘吸附值的影响,并采用正交实验对工艺条件进行了优化。利用全自动物理吸附仪对活性炭的比表面积和孔结构进行表征。结果表明:随着活化温度的升高、活化时间的延长和水蒸汽流量的增大,活性炭的碘吸附值均呈现先升高后下降的变化规律。正交实验结果表明,水蒸汽活化兰炭粉的适宜条件为:活化温度900℃,活化时间60min,水蒸汽流量1.25g/min。此条件下制得的活性炭具有多级孔的特征,而且以中孔为主,其碘吸附值为924.45mg/g,比表面积为818.52m2/g。     

硝酸活化时间对煤基电极材料结构及性能的影响

研究了硝酸活化时间对煤基电极材料表面性质及吸附性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)对煤基电极材料表面性质及形貌进行表征。研究表明,随着硝酸活化时间的延长,煤基电极材料的活化产率和抗压强度逐渐减小,而碘吸附值则呈先增大后减小的趋势,材料表面羧基、内酯基及酚羟基含量逐渐增加。活化8h时煤基电极材料的收率为67.64%,抗压强度为0.234 MPa,碘吸附值达到了301.72mg·g~(-1),表面含氧官能团总量提高了1.44倍。电化学测试结果表明,煤基电极具有良好的电容特性并形成稳定的双电层结构,活化时间越长,扩散过程内阻越小。电吸附处理后氰化废水中各离子的去除率均随活化时间的延长而增大,活化8h时铜及总氰离子的去除率分别可达到90%与68%。     

活化工艺对木质活性炭纤维结构和碘吸附性能的影响

以杉木为原料,经苯酚液化、熔融纺丝、固化处理后,CO2活化制备出木质活性炭纤维,利用扫描电镜、拉曼光谱、比表面积测定对其形态结构进行了表征,并研究了活化工艺因素对其碘吸附性能的影响。结果表明,木质活性炭纤维的表面平滑,断面呈圆形;500℃以上的木质活性炭纤维拉曼图谱都出现炭材料典型的D峰和G峰,且随着活化温度的提高,其石墨微晶尺寸La逐渐增大,R值逐渐减小;木质活性炭纤维的孔结构主要以微孔为主,其微孔率达到90%,只存在少许的中孔结构。随活化温度和活化剂用量的增加,木质活性炭纤维的碘吸附值明显增加,其收率随活化温度的升高呈现降低趋势;当活化时间增加到40min时,木质活性炭纤维的碘吸附值达到最大,而后降低。     

KOH作用下稻壳制备高比表面积活性炭的研究

以稻壳为原料、KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了活化剂用量、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响.研究结果表明,活化剂与稻壳的质量比为3:1,在800℃活化1h,制得的活性炭碘吸附值为1520.32mg/g,亚甲蓝吸附值为3442.50mg/g,比表面积为2027.42m2/g.SEM和XRD观察发现,干馏过程及活化过程的共同作用使活性炭产生多孔结构.     

响应曲面法优化小桐子壳基活性炭制备条件的实验研究

采用水蒸气物理法制备小桐子壳基活性炭,通过响应曲面法中模型的优化设计和分析,研究了制备过程中的3个影响因子(活化温度、活化时间以及水蒸气流量)对活性炭碘吸附能力和得率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个实验因子或交互作用对活性炭性能的影响。经过优化所获得的实验条件为:活化温度900℃,活化时间22min,水蒸气流量5.5g/min,获得的活性炭碘值为950mg/g,得率为13%,比表面积为785m2/g。     

核桃壳生物油蒸馏残渣制备活性炭

以核桃壳生物油蒸馏残渣为原料,采用KOH活化法制备活性炭。研究了不同炭化温度和升温速率对制备活性炭孔隙结构的影响,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对炭化料和活化料进行表征。结果表明,炭化温度和升温速率均会影响炭化料的碳质微晶尺寸和表面官能团强度,核桃壳生物油蒸馏残渣在升温速率10℃/min、炭化温度400℃(2 h)和KOH活化1h(碱炭比为3∶1)条件下得到的比表面积最大,为2 056 m~2/g,碘吸附值为1 891 mg/g,亚甲基蓝吸附值为407 mg/g。本实验为生物油蒸馏残渣的利用提供了一种新的途径。     

化学活化法制备重质沥青基活性炭的研究

以重质沥青为原料，采用化学活化法制备重质沥青基活性炭，探究空气预氧化与硝酸钾预氧化、不同碱炭比及不同活化时间和活化温度对重质沥青基活性炭性能的影响，并采用碘吸附值与二氧化硫吸附量来确定活性炭的吸附性能。结果表明：在硝酸钾预氧化及碱炭比为4∶1的条件下，活化时间80min、活化温度850℃时制备的重质沥青基活性炭具有较为发达的微孔结构，碘吸附值为1052.2mg/g,二氧化硫吸附量为319.1mg/g。其性能优于物理活化法制备的活性炭，有望应用于吸附脱硫环保领域。     

高比表面积聚苯乙烯基球状活性炭的制备研究

以聚苯乙烯基大孔吸附树脂球为炭前驱体,经空气预氧化、炭化和活化制备了高比表面积球状活性炭.系统考察了不同氧化和活化条件对氧化球和活化球的物理性能的影响.结果表明:升温速率、氧化温度和氧化时间分别为0.25℃/min、300℃和3h时所得到的氧化球的CCl4吸附值最高,可达970mg/g.此外,当活化温度和活化时间分别为850℃和4h时,球状活性炭的CCl4吸附值最高,为2700mg/g,相应的比表面积为1759m2/g.     

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。     

成型生物质快速热解炭制备活性炭活化工艺研究及其性能表征

采用水蒸汽为活性介质,对粉状樟子松快速热解炭(FPC)与生物油酚醛树脂(BPF)粘结剂混合模压成型物——成型热解炭进行活化处理,得到了成型活性炭(ACM)。采取正交试验方法,考察了活化温度、活化时间和活化剂流量对ACM碘值、亚甲基蓝吸附值和抗压强度三项性能指标的影响,优化了ACM活化工艺;采用比表面积及孔隙度分析仪、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、元素分析仪及场发射电镜扫描仪对ACM孔隙结构与理化性能进行了表征。结果表明:活化过程中各因素对ACM抗压强度、碘值及亚甲基蓝吸附值作用差异程度依次为活化温度、活化时间和活化介质流量;最佳活化工艺为活化温度800℃,活化时间60min,活化介质流量600mL/min;ACM碘及亚甲基蓝吸附值分别为690.64mg/g和111mg/g,BET比表面积为731.303m~2/g,总孔容为0.5892cm~3/g,平均孔径为3.223nm,抗压强度达到3.74MPa;ACM呈介孔吸附特点,石墨化程度较低,表面活性较强,含有酚、醇、醚、酯和烯烃等多种官能团,同时具有吸附能力和催化作用,可用于生活污水处理。     

K_2CO_3活化法制备芋叶柄基活性炭的研究

以废弃的芋叶柄为原料,K2CO3为活化剂,制备芋叶柄基活性炭,考察炭化和活化工艺条件对活性炭吸附性能的影响,采用等温氮吸脱附测试、扫描电子显微镜(SEM)对样品材料进行了测试。结果表明:若以碘吸附值作为评价指标,最佳工艺条件为K2CO3浓度200g/L、活化温度850℃、活化时间35min,碘值为1930.4mg/g,BET比表面积为633.215m2/g,孔容为0.194cm3/g,孔径为18.45nm。以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳工艺条件为K2CO3浓度175g/L、活化温度875℃、活化时间35min,亚甲基蓝吸附值为298.8mg/g,BET比表面积为604.708m2/g,孔容为0.076cm3/g,孔径为18.533nm。     

褐煤半焦掺杂焦粉制备活性炭研究

通过褐煤半焦掺杂20%焦粉制备活性炭,研究了活化温度、水蒸气通量以及活化时间对活性炭的碘吸附值、烧失率的影响。实验表明,最佳活化参数为:活化温度为900℃、水蒸气通量为1.0kg/(kg料?h)、活化时间为2.0h。同时利用N2等温吸附脱附对褐煤半焦中掺杂20%焦粉制得的活性炭的孔径分布和等温吸附脱附曲线进行测定。结果表明:掺杂20%焦粉的活性炭中孔数目有较大的增加。     

兰炭基均匀超微孔活性炭的制备及其表征

以KNO_3为氧化剂,经5%~15%(质量分数)KOH常温浸渍,在N_2-水蒸气混合气氛下进行控制热分解制备均匀超微孔活性炭。试验选用正交试验法,选择活化温度、活化时间、KOH浸渍浓度、浸渍时间等参数为影响因素,以碘吸附值为考察指标,得到最佳水平组合,活化温度900℃,活化时间1h,KOH浓度15%,浸渍时间24h。对活性炭表征结果如下:最佳样品碘吸附值达840 mg/g。BET比表面积为725cm~2/g,中值孔径为0.489nm,其中微孔容积占总孔容的70.8%,氢气最大吸附量达76.85cm3/g。该样品以超微孔为主,超微孔孔径主要分布在0.45~0.52nm之间,孔分布比较集中,可用于混合气体分离。     

炭化温度对酚醛树脂基活性炭孔结构及电化学性能的影响研究

以酚醛树脂为炭前驱体,KOH作活化剂,通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的活性炭材料.N_2吸附测试表明随着炭化温度降低,活性炭材料比表面积先增大后减小,孔容则不断增大.其中,550℃炭化样品与KOH反应活性最佳,可制得比表面积为2983m~2/g,总孔容为1.58cm~3/g,中孔孔容达到0.59cm~3/g的活性炭材料.采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能,结果表明,PF550活性炭材料电容性能最佳,在有机电解液中100mA/g充放电时,比电容达到160F/g,电流密度增大50倍容量保持率达到82%,显示出良好的功率特性;活性炭材料中存在一定比例的中孔不仅可以改善电极材料的功率特性,而且可以提高微孔的利用率.     

棕榈籽壳制活性炭的研究

本试验采用棕榈籽壳研制活性炭,取得了较为满意的结果,填补了国内空白,为活性炭生产开辟了原料资源,增加了活性炭的新品种。试验中炭化、活化采用外热式转炉,考察了不同炭化温度与收率、水容量之间的关系。同时考察了不同活化温度对产品收率、比表面积及气相吸附与液相吸附性能的影响,选择500℃为最佳炭化温度,选择820℃—850℃为最佳活化温度。活性炭总收率约10%。     

KOH活化制备石油焦基微孔活性炭及表征

以新疆克拉玛依石油焦为原料,KOH为活化剂,在N2保护下,采用化学活化法制备高比表面积活性炭。系统考察了碱焦比、活化温度、活化时间以及N2流速对所制备活性炭的碘吸附值及产率的影响。结果表明:当碱焦比为4∶1、活化温度为800℃、活化时间为0.5h及N2流速为50mL/min时,制备出的活性炭BET比表面积高达2806.69m2/g,碘吸附值为2941mg/g,活化产率为62.1%。采用N2吸附-脱附及X射线衍射等实验手段对活性炭进行了表征。     

用废弃印刷线路板非金属组分分离物制备多孔炭(英文)

以FR-3型废旧印刷线路板非金属分离物为前躯体,经热解、物理活化/化学活化制备活性炭。研究了热解温度对残碳收率的影响,活化反应条件对活性炭烧蚀率、孔结构的影响。结果表明,随着热解温度的提高残碳收率下降。以600℃热解的残碳为原料,加入煤焦油沥青做粘结剂,经成型、破碎,800℃炭化,再经水蒸气850℃活化3 h,可制得比表面积为1 019 m2·g-1、孔容为1.1 cm3.g-1的粒状活性炭;而以600℃热解的残炭为原料,加入KOH,在900℃活化2 h,可制得比表面积为3 112 m2.g-1、孔容为1.13 cm3·g-1的粉状活性炭。