基于物理吸附的炭基储氢材料研究进展

开发安全、高效、经济的储氢技术是氢能产业发展的关键因素。介绍了现有的储氢技术及其特点，重点分析和综述了几种基于物理吸附的炭基储氢材料的性能特点和研究进展，包括活性炭、活性碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管和碳气凝胶，总结并展望了基于物理吸附的炭基储氢材料的发展趋势。     

炭基脱硫剂再生研究综述

干法脱硫工艺是一种对脱除低浓度的二氧化硫经济有效的脱硫工艺,炭基脱硫剂是干法脱硫工艺的核心,脱硫剂在吸硫饱和后需要再生恢复其脱硫活性。本文详细介绍了目前炭基脱硫剂的几种再生方法:水洗再生、热再生、微波再生等,并简单归纳了这几种再生方法的原理和优缺点,指出微波再生法由于其再生效率高、再生时间短、再生能耗低等优点,具有广阔的应用前景。     

活性炭精脱硫剂的开发及应用

介绍了活性炭精脱硫剂的开发、性能及工业应用情况。结果表明：Ｔ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３系列活性炭精脱硫剂，由于添加了催化Ｈ２Ｓ及ＣＯＳ反应的特种活性物质，与普通活性炭相比具有脱硫精度高，反应速度快，硫容量大，可脱部分有机硫等特点；ＥＺＸ精脱硫剂解决了常温含饱和水蒸汽的气体中ＣＯＳ脱除和常温ＣＳ２脱除两大国际难题；根据Ｈ２Ｓ、ＣＯＳ、ＣＳ２含量的多少，Ｔ１０１、Ｔ１０２、Ｔ１０３系列活性炭可单独使用     

酸碱改性及负载镍对活性炭脱硫性能影响研究

酸碱改性可增加活性炭表面官能团数量、增大比表面积和孔容、提高金属活性组分在其表面的分散度,负载镍可使活性炭具有较好的低温脱硫性能.为开发适合用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,采用HNO3和KOH分别对椰壳活性炭进行改性并负载镍,分别开展HNO3改性活性炭的反应温度和改性条件对脱硫性能影响,通过BET对炭基和酸改性活性炭进行表征,KOH改性活性炭的碱炭比、活化时间和活化温度对脱硫性能影响,炭基、酸改性和碱改性活性炭且负载镍的脱硫剂脱硫性能研究.研究表明:60℃为1Ni/NAC最佳脱硫反应温度,HNO3处理后再负载镍对催化剂脱硫性能提高较大;合理的碱炭比为3:1,最佳活化时间为1 h,合适的活化温度为800℃;负载镍活性炭脱硫能力由强到弱的顺序为1Ni/NAC>1Ni/KAC>1Ni/AC.研究成果可为钢铁企业烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴.     

双电层电容器电极材料最新研究进展

对双电层电容器炭基电极材料中已经产业化的和颇具产业化前景的活性炭、碳纳米管、炭凝胶等几种材料进行了综述，分析了它们的性质、特点和研究进展。     

固体脱硫剂的应用研究及展望

分析总结了铁系、锌系、锰系和活性炭系等固体脱硫剂的特点与应用研究现状。氧化铁属常温脱硫剂．可单独使用或与羰基硫水解催化剂联合使用,但脱硫精度低,复合后脱硫精度提高但温度也随之提高：锌系脱硫剂脱硫温度较高,但脱硫精度可靠,在工业上广泛应用;锰系脱硫剂高温时性能优越且再生能力强,但低温时硫容小,常用于高温烟气脱硫;活性炭系脱硫剂较适于有机硫的脱除。     

低阶煤原位制备ZnO基活性炭脱硫剂

将金属氧化物活性组分通过浸渍负载的方式分散到多孔载体上,是制备高活性金属氧化物脱硫剂的常用方法。然而,由于活性组分的负载易使载体孔隙率下降,导致活性组分的脱硫能力不能充分发挥。本文直接以廉价的低阶煤为原料,经过预处理后在煤中加入硝酸锌,通过物理-化学活化法一步制备ZnO基活性炭常温脱硫剂,即将活性炭的制备与活性组分的负载一步完成。研究了硝酸锌加入量、活化温度和活化时间对脱硫剂脱硫性能的影响。结果表明：当硝酸锌加入量为20%（质量）,活化温度为850℃,活化时间为1 h时,脱硫剂的穿透时间为210 min,其对应的穿透硫容为71.4 mg/g,其脱硫性能是同等实验条件下商业活性炭负载ZnO脱硫剂的5.3倍,较高的脱硫性能主要归因于其发达的介孔孔隙,不仅有利于传质,而且有利于硫化产物的存储。     

活性炭负载纳米ZnO的结构及常温脱除H2S的性能

采用均匀沉淀法分别以煤质炭和椰壳炭为载体,纳米ZnO为活性组分制备了活性炭负载纳米ZnO脱硫剂。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对脱硫剂的结构进行表征,并在固定床反应器上考察了H2S的吸附性能。结果表明:所制备的脱硫剂表面负载了纳米ZnO晶体,活性炭表面孔的数量影响纳米ZnO的晶粒尺寸,椰壳炭负载的纳米ZnO晶粒尺寸为11.4nm,而煤质炭上纳米ZnO晶粒为68.9nm;活性炭载体提高了脱硫活性组分的利用率,椰壳炭负载后样品的脱硫活性明显好于煤质炭。当空速为4600/h时,300℃焙烧1h的椰壳炭负载纳米ZnO样品的穿透时间可高达48min。炭表面纳米ZnO晶粒尺寸是影响H2S脱除性能的主要因素。     

负载型煤气脱硫剂用载体的研究现状

煤气净化用脱硫剂的载体在脱硫剂硫化再生过程中具有重要的作用,好的载体不仅可以均匀分散活性组分、增大表面积,而且能够提高其耐热性和机械强度。在分析γ-Al2O3,活性炭和TiO2 3种常用载体在脱硫剂应用中存在的优势和不足的基础上,进行了载体改性的探讨,指出经过改性的载体以及复合型载体在脱硫领域将具有更为广泛的应用前景。     

高浓度CO2气体的干法脱硫

目前国内用于高浓度ＣＯ２气体脱硫的方法很多,一般根据ＣＯ２的来源、杂质成分、处理量、Ｈ２Ｓ含量及使用要求进行选择。从经济方面考虑,当ＣＯ２气体中Ｈ２Ｓ浓度较高时,一般采用湿法脱硫,当气体中的Ｈ２Ｓ浓度较低时,一般采用干法脱硫。干法脱硫剂的种类根据其脱硫的精度分为普通脱硫剂和精脱硫剂,工业上较多使用的有高纯度氧化锌脱硫剂、氧化锌＋氧化锰脱硫剂、活性氧化铁脱硫剂、活性炭脱硫剂、浸渍型高精度活性炭脱硫剂。根据鲁南化肥厂第一氮肥厂尿素车间ＣＯ２原料气脱硫所使用的几种固体脱硫剂的情况,对高浓度ＣＯ２气体干…     

用废弃的半焦焦粉制活性炭工业性试验研究

介绍了用神府矿区废弃焦粉制活性炭的工业性试验条件、技术路线、配比方案、产品性质及经济效益分析情况．讨论了工艺条件对活性炭质量及加工过程的影响,比较分析了不同配比活性炭性质的异同及其孔结构特征,对焦粉制活性炭的成本及经济效益进行了评估．认为用半焦焦粉制活性炭技术上可行,经济上有较强的竞争力．     

臭氧—生物活性炭技术在饮用水深度处理中的应用进展

介绍了臭氧化活性炭技术在生活饮用水深度处理中的应用进展,通过研究国内外臭氧—生物活性炭工艺的发展现状和应用实践,综述了臭氧化—生物活性炭联用技术的作用机理及在水处理中的应用研究,分析了此项技术在应用中存在的问题,并介绍提高此项技术的应用措施。     

石油焦制备活性炭工艺条件的优化及其孔结构表征

以独山子石油焦为原料,以氯化锌为活化剂,采用微波加热方式制备活性炭,通过碘吸附、苯吸附等考察所制活性炭的吸附性能,并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。结果表明：微波加热法制备活性炭时,最佳工艺条件是：氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为1．5：7．5：1,微波功率1300W,辐照时间6min。所得样品比表面积1095．7m^2／g,碘吸附值673．7mg／g,苯吸附值781．1mg／g,强度20．3N。通过与电炉法对比发现,微波加热和电加热制备的活性炭孔结构不同,微波法制备的活性炭在比表面积、孔径分布等方面优于电炉法制备的活性炭。     

给水处理用活性炭的吸附性能指标

由于工业给水处理及饮用水处理大量使用天然水作水源,水中有机物的危害显得十分严重,目前多采用活性炭吸附处理去除水中有机物,这就要选择对水中有机物吸附容量高的活性炭。该文介绍给水处理用活性炭吸附性能指标的研究过程、当前的各种技术观点以及最新研究进展,包括国标提出的水处理用活性炭吸附性能指标（碘值和亚甲兰吸附值）,以及用天然水中四种天然有机物（腐殖酸、富里酸、木质素、丹宁）作吸附质来评价活性炭吸附性能,也研究了焦糖脱色率指标。焦糖脱色率指标可以用来很好地表征给水处理用滑『生炭吸附性能,而且具有指标直观、试验方法简单、便于推广应用等特点。     

Sulfur speciation in fluid coke and its activation products using K-edge X-ray absorption near edge structure spectroscopy

Fluid coke is a by-product of bitumen upgrading process and a stockpiled industrial waste produced in large quantities in Alberta, Canada (overall 10,000 tonnes per day). It has been used as a raw material for manufacturing sulfur-impregnated activated carbon (SIAC). Properties of sulfur in the SIAC are critical to the effectiveness of SIAC in adsorbing mercury at ppb levels. K-edge X-ray absorption near edge structure (XANES) spectroscopy was employed to characterize sulfur in two fluid coke samples and their activation products. It was found that about 90% of sulfur in two coke samples is of organic nature, with over 50% of sulfur in the form of thiophene and the rest 40% being organic sulfide. About 10% of sulfur is in the form of oxides, i.e. sulfate. To simulate the coke samples and validate the analytical technique, a mixture of pure sulfur compounds and graphite was prepared and examined with XANES; the results showed good agreement between the actual and measured sulfur contents in specific forms. XANES results were found to be consistent with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results. The two techniques are complementary to each other; XANES is capable of distinguishing sulfur species at low oxidation states whereas XPS is able to separate some sulfur species with higher oxidation state. The activation process with KOH and SO₂ affected the chemistry of sulfur in fluid coke. XANES surface analysis identified disulfide, sulfide, sulfonate, and sulfate in SIACs and found no thiophene, suggesting a complete removal of thiophene from carbon surface by KOH.     

高比表面积活性炭(HSAAC)对水中Ni2+吸附性能的研究

以石油焦基为原料,采用KOH活化法制取高比表面积活性炭。考察了高比表面积活性炭吸附水中Ni(Ⅱ)时,PH值、Ni(Ⅱ)浓度、吸附时间和活性炭用量等因素对Ni(Ⅱ)吸附量和水中Ni(Ⅱ)残余浓度的影响。实验结果表明高比表面积活性炭在适宜条件下对Ni(Ⅱ)具有较大的吸附量和良好的再生效果。为HSAAC在废水中的实际应用提供了理论依据。     

活性炭吸附焦化纯苯中CS_2的机理分析

对活性炭吸附焦化纯苯中CS2的吸附机理进行了初步探讨。用Freundlieh方程关联出吸附等温线,并求出吸附热,结果表明吸附热较低,即吸附过程属典型的物理吸附。CS2在活性炭上的吸附动力学行为可用Elovich方程进行描述,传质系数在进料流速为1 mL/min时最大,与动态吸附试验结果一致。     

煤焦油沥青的深度利用及发展前景

煤焦油沥青的深加工对提高煤焦油沥青利用价值和经济性至关重要。本文主要概述了煤焦油沥青深加工利用的主要技术,重点概述了球形活性炭、中间相沥青、通用级沥青基碳纤维以及针状焦等。对各种产品的关键技术进行了分析,介绍了当前在各项关键技术方面的研究进展。煤焦油沥青基球形活性炭、通用级沥青基碳纤维以及针状焦已经得到了比较广泛的应用,当前研究的难点是提高各项产品的品质,缩短加工周期。另外,中间相沥青的发现与应用拓展了传统碳材料的应用领域,并大幅提高了炭材料的相关性能。     

不同炭质添加剂对块状活性炭强度和吸附性能的影响

为制备可净化空气的室内装饰性用块状活性炭,选择自制粉状活性炭(PAC)为吸附基体,羧甲基纤维素(CMC)为黏结剂,碳酸氢钠为发泡剂,考察生石油焦、煅后石油焦和竹炭3种炭质添加剂(CA)对块状活性炭强度和吸附性能的影响.结果表明:煅后焦替换自制粉状活性炭制备的试样机械性能提升最显著,自制粉状活性炭和煅后焦以1:1的比例作...     

冶金焦粉的综合利用

为了更好地利用冶金焦粉,分析了其来源和性质。详细分析了其在配煤炼焦、气化型焦、活性炭、分子筛、电极材料以及其它领域的应用。通过分析其在这些领域的应用,发现冶金焦粉可以降低生产成本,同时实现资源的合理利用。最后对焦粉的利用前景进行了评述。