H3PO4活化紫茎泽兰制备活性炭及其性能研究

以紫茎泽兰为原料,采用H_3PO_4活化的方式在管式电阻炉中加热制备紫茎泽兰基活性炭。主要考察以N2作保护气体时活化温度、保温时间以及H_3PO_4浓度(质量分数)对活性炭吸附性能及得率的影响。获得优化实验条件:活化温度400℃、保温时间60 min、H_3PO_4浓度50%,并测得相应的亚甲基蓝吸附值为210 mg/g、得率为59.70%,其中亚甲基蓝吸附值为国家标准GB/T 13803.2-1999活性炭一级品的1.6倍。优化实验条件下活性炭的BET比表面积、总孔体积、平均孔径分别为1346m2/g、0.83cm3/g、2.45nm,同时用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对活性炭进行分析表征。实验结果表明紫茎泽兰是一种制备活性炭的良好前驱体材料。     

紫茎泽兰中纤维素的分离技术研究

在分析紫茎泽兰不同部位纤维素、木素和多戊糖等组分含量的基础上,探索了用水煮预处理,再以乙二醇(EG)和水的混合溶剂在硫酸催化下进行组分分离,得到综纤维素含量达93.60%的纤维素产品,同时还分离出了木素。对EG-水混合溶剂体系的回收再利用研究证实其可高效回收并循环利用。     

磷酸活化碱木质素制备活性炭

以造纸黑液回收的碱木质素为前驱体,经磷酸活化制备低成本的木质素活性炭,对活性炭进行比表面积、孔结构及形貌的表征;考察活化温度、磷酸与碱木质素浸渍比、活化时间以及N2流量对活性炭产率及孔结构的影响。结果表明:磷酸活化碱木质素制备活性炭的产率都大于60%;在活化温度为550℃,磷酸与木质素浸渍比为1.5,活化时间3 h以及N2体积流量为75 m L/min时,活性炭比表面积达到1 139 m2/g;低成本的碱木质素是制备低成本活性炭的潜在的前驱体材料。     

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。     

ZnCl_2活化红枣核制备多微孔活性炭及表征

以红枣核为原料,采用ZnCl2活化法,研究了活化温度、活化时间以及浸渍比等工艺参数对活性炭结构性能与表面化学性能的影响。采用低温N2吸附-脱附以及元素分析对活性炭结构进行表征,采用Boehm滴定、pHZPG、FT-IR等手段对活性炭表面性能进行表征。研究结果表明,当浸渍比为0.8,活化温度为700℃,活化时间为60 min时,活性炭的微孔结构较发达,活性炭BET比表面积为1 031 m2/g,总孔体积为0.504 cm3/g,平均孔径为1.95 nm,零电荷点(p HZPG)为7.01,活性炭的收率为41.6%。     

酚醛基活性炭布的制备及电化学性能研究

以实验室自制的酚醛基纤维布为原料,以二氧化碳为活化剂制备了系列酚醛基活性炭布(Activated Carbon Cloths,ACCs),利用低温N2(77K)吸附法测定了所制活性炭布的孔结构,并将所制得活性炭布用做超级电容器电极材料,采用恒流充放电法和交流阻抗技术考察了所制模拟电容器的电化学性能(电解液:1 M(CH...     

水蒸气活化再生扑热息痛用废活性炭的研究

以扑热息痛生产过程中产生的废活性炭为研究对象,采用管式电阻炉的加热方式对其进行再生条件的研究。实验重点考察了在氮气作为保护气体的条件下再生温度、再生时间、水蒸气流量3个因素对再生活性炭亚甲基蓝吸附性能和得率的影响。得到了废活性炭再生的最佳实验条件:再生温度750℃,再生时间20min,水蒸气的流量2.0mL/min。在最佳实验条件下得到的再生活性炭的亚甲基蓝吸附值为184.5mg/g,得率70.56%,在此条件下测得再生活性炭的比表面积为996.8m2/g,总孔体积为0.995mL/g。通过对废活性炭和再生活性炭扫描电镜的分析发现再生后的活性炭孔隙数量增多并且其表面杂质明显减少。     

超临界水和水蒸气活化制备酚醛树脂基活性炭的对比研究

采用一种新型的活化技术——超临界水活化(650℃，32Pa)和传统的水蒸气活化(800℃)来制备活性炭。用氮气吸附法表征活性炭样品的孔结构，在差热／热重分析仪上考察了原料的热失重行为，对比研究了超临界水和水蒸气活化对酚醛树脂基活性炭孔结构的影响，并探讨了酚醛树脂基炭的炭化程度对活性炭孔结构的影响。研究结果表明：(1)超临界水活化有益于中孔的发展，而水蒸气活化有益于微孔的发展。(2)炭化程度较低的酚醛树脂基炭，在较低的活化烧蚀率时就能得到高比表面积和较高中孔率的活性炭。     

木质素活性炭的制备及工艺优化

以造纸黑液木质素为原料,NaOH为活化剂,通过化学活化制备活性炭(AC).考察了活化温度、活化时间和浸渍比对AC比表面积的影响.采用中心组合设计(Central composite design,CCD),运用响应面法(Response surface methodology,RSM)进行工艺参数优化.得出最佳工艺参数:活化温度为751℃,活化时间为57 min,浸渍比为2.06,可制得AC比表面积为l 437.22 m2/g.并对模型进行了检验,验证了数学模型的有效性.     

KOH/NaOH活化法辣椒秸秆制备高表面积活性炭与表征

以废弃辣椒秸秆为原料,KOH/NaOH为活化剂,采用正交试验,研究了活化温度、时间、炭化温度及KOH/NaOH/C对吸附性能的影响,得出最佳工艺条件即活化温度为700℃、活化时间为80min、炭化温度为450℃、KOH/NaOH/C为3∶1∶1。此条件下制得的样品Langmuir比表面积高达3217.237m2/g,吸附平均孔径为3.590nm,皆高于单一KOH活化样品(SLangmuir=3159.200m2/g,D=2.672nm)。同时采用SEM和FT-IR对KOH/NaOH活化样品的表面形貌和官能团进行分析,并与单一KOH活化样品进行对照,发现它们的化学组成相似,并皆具有丰富和发达的孔隙结构,但KOH/NaOH活化样品出现更多的中孔和一定量的大孔。     

马尾藻基高比表面积活性炭的制备及表征

以马尾藻为原料,采用KOH活化法制备高比表面积活性炭。探索制备马尾藻基活性炭的实验方案和最佳工艺条件。采用正交实验法研究了炭化温度、炭化时间、低温活化温度、低温活化时间和浸渍时间对制得活性炭比表面积和孔容的影响。采用N_2吸附、SEM表征考察了活性炭的孔隙结构和表面形貌。通过正交实验法分析发现,制备马尾藻基高比表面积活性炭的最佳工艺条件为:炭化温度600℃,炭化时间180min,低温活化温度400℃,低温活化时间45min,浸渍时间2h。在16组实验条件下,制备的活性炭比表面积最大为3 122m2/g,所有样品的孔径几乎全部分布在6nm以内。     

2种泡沫碳活化用于超级电容器电极材料的充放电性能研究

分别以酚醛树脂和煤沥青泡沫碳为原料,经水蒸气活化、研磨制得比表面积和粒径相近的活性碳粉.采用扫描电镜、BET吸附仪和恒流充放电测试仪对2种活性碳的结构进行了表征并研究了其充放电性能.结果表明,微孔的孔径分布对充放电性能有很大影响,提高比表面积的同时增大微孔的孔径,有利于提高活性碳电极的充放电容量和功率.     

沥青基高比表面积活性碳的物理及化学结构

本文用ＡＳＡＰ２０００吸附仪测定了吸附性能优异的沥青基高比表面积新型活性碳（ＰＨＡＣ）的ＢＥＴ比表面积、用ＢＪＨ和ＤＲＳ法分析了其孔隙结构参数，用ＸＰＳ测定了ＰＨＡＣ的表面元素组成及含氧官能团，对ＰＨＡＣ的表面形态结构进行了ＳＥＭ和ＴＥＭ观察。研究表明：ＰＨＡＣ具有高度发达且均匀的微孔结构，其表面含有一定量的Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｃ－ＯＨ、Ｃ＝Ｏ、Ｏ＝Ｃ－Ｏ等多种类型的含氧官能团。     

椰壳活性炭孔结构对Li-S电池性能的影响

以椰壳为原料,采用化学活化法制备不同比表面积和孔结构的活性炭,通过改变制备工艺参数来调节活性炭的比表面积和孔结构。将活性炭负载60%(质量分数)硫后,作为锂硫电池的正极材料,研究活性炭孔结构对锂硫电池性能的影响。结果表明:随着活性炭比表面积的增加,中孔比例增加,锂硫电池比容量逐步提高。其中,当活化剂与炭化料的质量比为4时,活性炭的比表面积达到2900m2/g,中孔率达到15.36%。在电流密度为200mA/g时,首次放电比容量高达1294.5mAh/g,循环100次后的可逆比容量仍然高达809.3mAh/g。     

具有不同孔结构的沥青基球状活性炭对肌酐及维生素B12吸附性能？…

主要研究了３种具有不同孔结构的沥青基球状活性炭对肌酐及ＶＢ１２的吸附性能,与ＢＥＴ比表面主孔结构进行了关联。结果表明,具有微孔结构的沥青基球状活性炭对小分子肌酐的吸附性能较好;具有中孔结构的沥青基球状活性炭对中分子物质ＶＢ１２具有较好的吸附性能;而中孔与微孔并存的沥青基球状活性炭对肌酐及ＶＢ１２都有较好的吸附性能。     

活化条件对酚醛基活性炭布结构及其电化学性能的影响

以实验室自制的酚醛基纤维布为原料,通过水蒸气活化制备了系列酚醛基活性炭布(ACCs),利用低温N_2(77K)吸附法测定了所制活性炭布的孔结构,将所制备的活性炭布用做超级电容器电极材料,用恒流充放电法和交流阻抗技术考察了所制模拟电容器的电化学性能(电解液:1M(CH_2CH_3)_3CH_3NBF_4/PC).结果表明:随着活化温度的升高或活化时间的延长,所制活性炭布的比表面积和平均孔径增大,中孔比表面积也得到明显提高.活性炭布的比电容随着比表面积的增加而增大,其中950℃活化90min的样品在50mA·g~(-1)电流密度下的比电容达到158F·g~(-1).电容保持率(C_(500)/C_(50))随着样品中孔比表面积的增加而增大,900℃活化120min的样品的电容保持率达到91.1%;随着平均孔径的增大,表征电极导电性的参数IR降减小.