原料煤对活性炭孔隙结构的影响机理

以三种较高变质程度的煤为原料,采用炭化、水蒸气活化制备活性炭样品,并进行了工业性试验;表征了活性炭的孔结构以及碘值、亚甲蓝值等性能,研究了原料煤对活性炭产品孔隙结构的影响。经实验室试验与工业化试生产发现,原料煤变质程度不同,制取的活性炭孔结构也各异,其关系为：原煤孔隙越发达,孔径分布范围越宽,平均孔径越大,越有利于活性炭中孔结构的发育。该结论可为不同用途的活性炭产品的工业化生产提供指导意义。     

配煤对煤基活性炭孔径分布影响的研究

以不同煤化度的太西无烟煤及神华烟煤为前驱体,KOH为活化剂制备系列活性炭,采用N2吸附法对活性炭孔结构进行了表征,分析了配煤对活性炭孔径分布的影响规律及机理.结果表明,不同配比的配煤均可制备出高比表面积(2 817 m2/g～3 134 m2/g)活性炭.配煤的配比是影响活性炭孔径分布的主要因素,随着配煤中高煤化度煤种配比的提高,活性炭的孔径分布逐渐变窄,中孔率也随之降低.原料煤自身结构与性质的差异是造成不同煤化度煤基活性炭孔结构差异的主要原因,通过配煤技术可以有效地调节活性炭的孔径分布.     

配煤法制备中孔活性炭的试验研究

以不同配比的大同烟煤和太西无烟煤为原料，不同配比的碱式碳酸镁和硝酸铵作为添加剂，在不同的炭化温度和活化时间下制备活性炭。试验结果表明：高含量的大同烟煤、碱式碳酸镁和硝酸铵的比值为1：2、600℃的炭化温度更有利于制备中孔丰富的活性炭。     

配煤技术在活性炭生产中的应用

阐明了配煤改变活性炭孔结构、提高活性炭吸附性能原理,介绍了配煤生产活性炭的吸附性能.     

煤沥青预处理工艺对活性炭孔结构的影响

煤沥青属热塑性高含碳材料 ,因其软化点低 ,制备活性炭前需要进行不溶不熔处理 .实验采用热聚合与空气氧化聚合两种工艺分别对沥青进行预处理 ,发现原料预处理工艺对所制备前驱体的组成、结构和性能影响很大 ,由此导致制备的活性炭比表面积与孔结构同样存在显著差异 .根据变化规律 ,可从中找出制备高比表面积活性炭适宜的工艺条件 :对热聚合方法预处理条件为 45 0℃恒温 4h～ 6h,挥发分 1 6.7%～ 2 6.4% .对氧化聚合方法预处理条件为 :42 0℃前升温速度为 2℃ /min～ 3℃ /min,挥发分 2 0 .2 %～ 2 2 .7% .在同样条件下分别采用 KOH炭化、活化 ,其比表面积前者为 :1 1 0 0 m2 /g～ 1 30 0 m2 /g,后者为 :1 40 0 m2 /g～ 1 5 5 0 m2 /g.以此为煤沥青制备高比表面积活性炭进一步研究提供了依据     

煤沥青基高比表面活性炭的研究：Ⅱ.活化工艺参数对活性炭性能的影响

以自制改质煤沥青为原料，制得２３７７ｍ＾２／ｇ的高比表面积活性炭，考察了活化工艺参数对活性炭吸附性能，比表面积及孔径分布的影响。     

配煤制备油气回收活性炭的研究

以太西无烟煤和大同烟煤为主要原料,通过改变原料煤配比和工艺条件制备油气回收活性炭。对制备的活性炭进行各项指标检测,并利用N2低温吸附法测定其孔隙参数。采用丁烷工作容量表征活性炭的油气吸附能力。结果表明,配煤法制备的活性炭BWC值较高,可达到11．1g／100mL;原料煤的配比对BWC值影响较小;活化时间较长有利于BWC值的提高;在高比表面积和较大的孔容条件下,活性炭的中孔数量对油气回收活性炭的制备尤为重要。     

调整煤质活性炭孔隙结构的工艺途径

提出了调整煤质活性炭孔隙结构的三个方案，试图生产一种大、中、微孔合理分布的活性炭，扩大其应用领域。文章给出了三种新工艺所制样品的孔分布图，并进行讨论，结果表明，焦煤对调整活性炭中孔率的作用最明显     

炭化温度对酚醛基活性炭纤维孔结构的影响

从酚醛纤维出发，经过炭化和KOH活化制备了酚醛基活性炭纤维（PACF），并对不同温度下炭化样品的比表面积、孔结构以及表面形态之间的关系进行了探讨。采用氮气（77K）吸附法测定PACF活性炭纤维的孔结构和比表面积。结果表明：用KOH在900℃对低于500℃炭化纤维进行活化，不能保持纤维形态，只能得到碳收率低、比表面积高的粉状物，而高于500℃炭化样品则可保持纤维形态。随着炭化温度的升高，所有样品的整体孔径分布范围基本相同，而平均孔径，比表面积和孔容逐渐缩小。     

五种活性炭的孔隙性能解析

通过对５种有代表性活性炭的孔隙性能解析和常规的质量指标测试，说明了活性炭的比表面积、比孔容积和孔径分布等孔隙性能指标，能从本质上反映各种活性炭的特性，有助于更加正确地选择和合理地使用活性炭；而常规的吸附能力指标如亚甲基蓝脱色力，不能从本质上反映各种活性炭的特征和最佳使用场合。     

废弃活性炭在配煤炼焦中的应用研究

用5kg实验焦炉进行配煤炼焦实验,研究了废弃活性炭的添加量与粒径大小对焦炭质量的影响,结果表明：配入一定量的废弃活性炭替代瘦煤进行配煤炼焦是可行的,废弃活性炭的配入量和粒径分别控制在0.5%～2%、0.5～1.0mm时,对焦炭的冷态强度与热态强度不产生影响。用废弃活性炭替代瘦煤炼焦,可以降低配合煤成本,有效解决资源浪费以及环境污染等方面的问题。     

活性炭配炭的吸附性能及其与孔结构的关系

采制11种典型水处理用商品活性炭样品,两两混合进行配炭,对配炭组分及配炭的碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率等吸附性能指标及孔结构特征进行了测试和表征。采用加权平均拟合、线性拟合及多项式拟合等方法,研究配炭吸附性能指标与配炭组分吸附性能指标间的量化关系,关联活性炭孔结构与吸附性能指标。结果表明：活性炭配炭的吸附性能指标可由配炭组分的吸附性能指标通过加权平均计算,相对误差<4%,且配炭的孔结构也具备加和性;活性炭碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率的大小分别取决于活性炭1.0~2.8nm、1.5~10nm、2.0~50nm和3.0~50nm孔隙的发达程度,与孔容积的线性相关系数介于0.91~0.94。     

Studies on metal impregnated activated carbon: Complete pore structure analysis

Coconut shell activated carbon was impregnated with 2.08, 3.01, 6.41, 8.24 and 9.39% (w/w) copper. Mercury porosimetry was used to analyse pores ranging between 50 and 75,000 Å. Benzene adsorption isotherm and the Kelvin equation were used to analyse pores of radii 15–50 Å. Pores below 15 Å radius (micropore region) were analysed employing Kadlec's method and the Dubinin-Astakhov equation. Impregnants affect micro and transitional pores reducing the pore volume but without altering the basic structure.     

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。     

KOH活化咖啡渣制备活性炭及其孔结构的影响

采用KOH活化废弃的咖啡渣制备活性炭,在相同碱炭比(3∶1)、相同炭化温度(450℃)条件下,采用高温800~900℃,对样品进行80~100 min的活化操作,制备出3种活性炭材料,根据N2吸附等温线及BET法分析,其比表面积,分别为1 500,1 675,2 111 m~2/g。采用扫描电镜(SEM)、BJH理论分析得到的3种样本的吸附特性及孔结构特征,咖啡渣活性炭表面孔结构变化为:由表面中孔及微孔转变成大孔骨架-中孔、大孔骨架-微孔系统结构,3种活性炭样品平均孔径分别为2.508,2.267,1.926 nm。咖啡渣含碳量较高,达到57.23%,经过炭化活化后,含碳量最高为79.59%。利用FTIR光谱分析了样品所含官能团的变化情况。     

KOH活化咖啡渣制备活性炭及其孔结构的影响

采用KOH活化废弃的咖啡渣制备活性炭,在相同碱炭比(3∶1)、相同炭化温度(450℃)条件下,采用高温800⁹00℃,对样品进行80900℃,对样品进行80¹00 min的活化操作,制备出3种活性炭材料,根据N2吸附等温线及BET法分析,其比表面积,分别为1 500,1 675,2 111 m100 min的活化操作,制备出3种活性炭材料,根据N2吸附等温线及BET法分析,其比表面积,分别为1 500,1 675,2 111 m²/g。采用扫描电镜(SEM)、BJH理论分析得到的3种样本的吸附特性及孔结构特征,咖啡渣活性炭表面孔结构变化为:由表面中孔及微孔转变成大孔骨架-中孔、大孔骨架-微孔系统结构,3种活性炭样品平均孔径分别为2.508,2.267,1.926 nm。咖啡渣含碳量较高,达到57.23%,经过炭化活化后,含碳量最高为79.59%。利用FTIR光谱分析了样品所含官能团的变化情况。     

活性炭材料的孔结构调控及表面修饰

活性炭材料是一种性能优良的吸附剂,在环境治理方面具有重要的意义。活性炭材料的孔隙结构及表面性质决定了活性炭的性能,通过孔隙结构的调控和表面修饰可以提高其吸附性能。概述了活性炭的各种孔结构调控和表面修饰处理的方法,展望了其发展趋势。