KOH活化法制备褐煤基活性炭的活化机理研究

以褐煤为原料,采用KOH活化法制备活性炭,利用热重分析(TGA)、反应快速终止技术、气相色谱(GC)及X射线衍射(XRD)研究了褐煤活化过程及气体组成及固态产物成分,并用低温N2吸附及扫描电镜(SEM)表征活性炭的微观结构.结果表明,活化历程可分低温脱水(小于200℃)、预活化(200~400℃)、中低温活化(400~600℃)和高温活化(大于600℃)4个阶段,低温阶段脱除活化料中水分,预活化阶段KOH与煤中的官能团和侧链反应,在原料煤表面引入活性组分,中低温阶段KOH及其转化产物(K2CO3和K2O)与褐煤中碳原子反应,形成和发展大量的微孔,高温阶段KOH转化形成的K2CO3和K2O与活性炭微孔骨架上的碳原子反应,使微孔逐渐扩大为中孔和大孔.     

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．     

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．     

微波法制备活性炭及去除水中双酚A的研究

以核桃壳为原料,氯化锌和碳酸钾为活化剂,微波加热为能源制备活性炭。研究了微波功率、微波作用时间、剂料比对制备活性炭的产率及吸附性能影响。最佳工艺条件为干核桃壳:氯化锌:碳酸钾(质量比)为1∶1∶1,微波功率600 W,活化时间7 min。在该条件下制得的活性炭碘值为1 073.8 mg/g,测得该活性炭比表面积为1 003.8 m2/g,孔结构以1～10 nm孔径为主。活性炭对双酚A的吸附符合Freundlich吸附等温规律。     

磷酸活化活性炭纤维布的制备及吸附性

采用磷酸作为活化剂,以优选后的聚丙烯腈预氧化织物为原料制备活性炭纤维布,探讨磷酸质量分数、浸渍时间、活化温度及活化时间等工艺参数对活性炭纤维布吸附性能的影响.结果表明,最适的工艺条件为磷酸质量分数15%～20%、浸渍时间15～25h、活化温度650℃、活化时间30min.形貌表征显示所制备的活性炭纤维布表面产生了很多微孔,有利于吸附各种气体,同时在微孔的边缘,出现白色小颗粒,可能是活化剂磷酸在高温下形成的.     

应用模板法从煤沥青制备中孔活性炭

以煤沥青为原料,应用纳米二氧化硅模板法制备中孔活性炭,并考察焦模比、碱碳比以及活化温度对活性炭孔结构和收率的影响。结果表明,所得活性炭试样孔径分布最大值与模板剂孔径尺寸相吻合。在焦模比为2∶1、碱碳比为4.5∶1、活化温度为850℃时,所制活性炭总比表面积为1729 m^2/g,其中中孔比表面积为1702 m^2/g,占总比表面积的98.43%。     

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.     

微波活化甘蔗渣合成活性炭及其电化学电容特性

以甘蔗渣为原料,ZnCl2为活化剂,分别采用微波加热活化和管式炉加热活化制备了一系列活性炭材料,并研究了微波活化法制备的活性炭在水或离子液体电解液体系中的电容特性.氮气吸附测试表明:活化剂的浓度与活性炭的孔结构密切相关,加热方式对孔径结构的影响不大,但微波活化法在加热效率和均匀性方面具有明显的优势.当活化剂的浓度从20wt%增大到60wt%时,活性炭的平均孔径从2.5nm逐渐增大到7.0nm.电化学测试表明:在离子液体中炭材料的电容性能与其孔径大小密切相关,孔径尺寸越大,其电容性能越好.离子液体电容器能提供远高于水相电容器的能量密度.AC60在功率密度为2.5kW/kg时,仍能提供9.2Wh/kg的能量密度.     

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.     

微波辐照蚕豆壳制造活性炭

研究了微波辐照蚕豆壳制造活性炭新工艺。实验结果表明，微波工艺所需时间仅为传统工艺的１／４５，而所得活性炭产品的亚甲蓝脱色力为国家标准一级品（ＬＹ２１６－７９）的１．５倍。     

KOH活化杨木制备活性炭的特性研究

通过热重法对杨木颗粒以及用KOH浸渍后的杨木颗粒进行热解实验,通过TG、DTG、DSC曲线的变化规律,分析在主要失重阶段发生的物理变化、化学变化以及炭得率．结果表明：活化剂KOH中的K^＋对木材的热解具有催化作用．形成活性炭的温度基本为600℃,温度高于800℃时,活性炭发生烧失反应;升温速率对炭得率几乎没有影响;加入活化剂KOH后,提高了炭得率,但是炭得率与活化剂／杨木颗粒的质量比值成反比．     

微波椰壳活性炭制作过程中的热分析研究

以椰壳炭为原料,水为活化剂,利用同步热重/差热分析仪(TG/DTA)对椰壳炭活化的机理、反应热效应以及微波辐照对微波椰壳活性炭制备的影响进行了探讨。结果表明:在40℃/min升温条件下,不同的椰壳炭都有一个吸热脱水失重阶段。浸渍后失重速率、活化点以及相应放热温度区间也随着增加。椰壳炭浸渍时间为48 h,在390~998℃失重达到32.048%,放热温度区间为153.62~855℃,放热效应有利于水蒸气与炭在800~900℃高温下的吸热活化反应,同时微波辐照能使水-椰壳炭迅速达到活化反应温度。当活化时间为3~5 min,水蒸气流量为3.5~5.5 mL/min时,微波椰壳活性炭的碘吸附值达到1 031 mg/g,亚甲基蓝吸附值达到10mL.0.1/g。研究结果为微波椰壳活性炭的制备提供了理论依据。     

聚丙烯腈基活性炭纤维的制备及其性能

研究了以聚丙烯腈（PAN）纤维为原料制备活性炭纤维（ACF）的工艺过程。通过红外光谱和DTA/TGA分析对ACF的结构变化进行了探讨,并考察了稳定化升温程序、碳化温度及活化工艺条件等对ACF吸附性能的影响。     

甘蔗渣制备板状成型活性炭的研究

以磷酸活化法所制得的甘蔗渣粉状活性炭为原料,研究不同粘接剂种类、粘接剂添加量对板状成型活性炭性能的影响。结果表明：板状成型活性炭的体积吸附量及质量吸附量随着粘结剂添加量的增加而减小;渗透速率随着羧甲基纤维素添加量的增加而减小,随着聚乙烯醇素添加量的增加先是呈略微下降而后增加;以羧甲基纤维素为粘接剂制得的板状成型活性炭的性能较好,当羧甲基纤维素的添加量为10%时,其体积碘吸附量为418.82 mg/cm^3。     

废活性碳提金及再生的研究

用解吸－水蒸汽活化技术处理提金废活性碳,得到再生活性碳的性能和新碳相当,同时回收废碳中８０％以上的金。     

Preparation and electrochemical characterization of activated carbons by chemical-physical activation

A process was proposed based on the combination of chemical and physical activation for the production of activated carbons used as the electrode material for electric double layer capacitor (EDLC). By material characterization and electrochemical methods, the influences of the activitation process on the specific surface area, pore structure and electrochemical properties of the activated carbons were investigated. The results show that specific surface area, the mesopore volume, and the specific capacitance increase with the increase of the mass ratio of KOH to char (m(KOH)/m(char)) and the activation time, respectively. When m(KOH)/m(char) is 4.0, the specific surface area and the mesopore volume reach the maximum values, i.e. 1 960 m²/g and 0.308 4 cm³/g, and the specific capacitance is 120.7 F/g synchronously. Compared with the chemical activation, the activated carbons prepared by chemical-physical activation show a larger mesopore volume, a higher ratio of mesopore and a larger specific capacitance. Foundation item: Project(2007BAE12B01) supported by the National Key Technology Research and Development Program of China