H2气氛下KOH活化石油焦制备活性炭及其电化学性质

以石油焦为原料、氢氧化钾为活化剂,在H2存在下系统考察了碱/焦质量比、活化温度、活化时间以及在载气中H2含量对所得活性炭孔结构的影响,并将所制活性炭用于双层电极材料。结果表明,当碱/焦质量比为3、活化温度为780℃、活化时间为60min以及载气中的H2体积分数为30%时,制备出的活性炭比表面积和总孔容分别为2824m2/g和1.56cm3/g。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积和孔容分别提高了约400m2/g和0.40cm3/g。当扫描速率分别为5mV/s及100mV/s,其质量比电容值分别为289F/g和180F/g,与未引入H2时制得的活性炭相比,分别提高了21%及114%。因此,在活化体系中引入H2,促进了活性炭孔隙结构的发展,从而使其表现出更优异的电化学性能。     

菌糠基活性炭的制备及其电化学性能研究

以廉价的菌糠废料为碳源,采用CO_2活化法制备了可用作超级电容器电极材料的菌糠基活性炭(MACs),并研究了不同活化时间和活化温度对其孔隙结构、表面官能团及电化学性能的影响。研究结果表明,在CO_2活化时间为20min、活化温度为1000℃的条件下,MACs的结构特性最优,其比表面积为305m~2/g、总孔容为0.373cm~3/g、中孔率为79.19%。在6mol/L KOH电解液的三电极测试体系中,材料所制备电极的比电容在电流密度为1A/g时可达194.9F/g,经过10 000次循环充放电后,比电容保持率为69.98%。     

煤沥青炭化双电层电容器电极用活性炭前驱体的制备与表征

选择廉价的煤沥青为原料,无水三氯化铝为催化剂,在不同的工艺条件下制备了双电层电容器电极用活性炭前驱体。分别考察了催化剂用量、炭化时间等工艺条件对活性炭孔结构的影响,并采用DSC、SEM、XRD对其进行表征。实验结果表明,催化剂用量为煤沥青质量的7.5%、反应时间为6 h时煤沥青的软化点最高;以煤沥青为原料,采用无水三氯化铝为催化剂,能够制备得到微晶结构良好的活性炭前驱体;在炭化温度为580℃、炭化时间为50 min的煤沥青是较好的活性炭前驱体。     

用炼油厂石油焦生产活性炭

活性炭是一种具有优异综合吸附性能的含碳物质，广泛应用于环保、医药、食品、化工等领域，用于物质的吸附分离和净化，尤其在环保领域，已将活性炭净化作为解决大气、水源污染的主要手段。近年来，我国活性炭工业高速发展，平均年增长率达１５％，出口量已超过美国和日本...     

活化剂对桐壳基活性炭孔结构的影响

用制桐油后的废物——桐壳为原料,分别采用磷酸、氯化锌和氢氧化钾为活化剂,制备桐壳基活性炭。研究了活化剂对桐壳基活性炭孔隙结构的影响,通过测定试样在77K时的N：吸附-解吸等温线,以BET方程和BJH法计算其比表面积、细孔体积和孔径分布来获得孔隙结构信息,以XRD表征活性炭的微晶结构来获得活性炭的微观结构信息,SEM观察表面形貌。结果表明,磷酸活化的活性炭中孔比例较高,氯化锌活化的活性炭以微孔为主,中孔也得到一定比例发展;氢氧化钾活化法可制得微孔孔隙发达的高比表面积活性炭。     

预氧化法制备石油焦基活性炭的研究

 以石油焦为原料，采用先对原料进行预氧化处理，再进行水蒸气活化的方法制备活性炭。通过XRD、N2吸附、恒流充放电等测试研究了预氧化对所制备的活性炭的结构特性与电化学性能的影响，并开展原料结构与活性炭性能之间的相关性研究。结果表明，预氧化处理极大的促进了石油焦的活化反应，由此制得的活性炭比表面积达到299.7m2/g，比电容达到80F/g，均比未经预氧化的样品有显著提高。同时，石油焦原料结构对石油焦活性有较大影响，以细镶嵌型光学结构为主、晶化程度较低、挥发份含量高的石油焦具有较高的反应活性，制备的活性炭更易于形成发达的孔隙。     

石油焦原料性质及炭化工艺对活性炭性能的影响

从分析石油焦原料着手，考察了其热解特性、孔隙率和石墨化程度。由于石油焦结构致密，属易石墨化碳，因此用水蒸气法直接活化得到的炭质材料吸附性能差，其碘吸附值小于350mg/g。不同来源的石油焦由于组成不同，其活化性能也有差异。通过成型法，以金山石油焦为原料轻预炭化、预氧化和炭化，得到炭化料，再用水蒸气活化得到的活性炭的碘吸附值达800.40mg/g、亚甲蓝值达120.40mg/g。以独山子石油焦为主要原料制得的活性炭的碘吸附值与亚甲蓝值分别达871．58mg/g、100..67mg/g。     

石油焦制活性炭技术经济分析

对石油焦制造活性炭的方法进行了总结和技术经济技术。炼厂石油焦资源丰富、价格低、碳含量高、灰分和挥发分低，用来制造活性炭收率高、比表面大、杂质含量低，经济效益可观，对于今后我国活性炭工业的具有重大意义。     

钾盐助剂对活性炭甲烷吸附性能及孔结构的影响

以石油焦为原料、KOH为主活化剂,在低碱碳比(m(KOH):m(C)=2∶1)的条件下制备吸附剂,通过加入助活化剂KCl,K2CO3,CH3COOK,达到引入K+,K2O与基团-O-K+,-CO2K+的目的,考察助活化剂对活性炭吸附甲烷能力的影响,并对样品的孔结构进行分析,讨论了钾盐助剂影响活性炭对甲烷吸附性能的机理。结果表明:加入KCl能够扩张孔径,增加微孔与介孔的体积,对活性炭吸附甲烷有较好的促进作用;加入K2CO3减少孔的生成,不利于活性炭对甲烷的吸附;CH3COOK的加入,对活性炭甲烷吸能力附影响不明显,但能明显增加微孔孔容,提高微孔率。     

石油焦制高比表面积粉状活性炭

以石油焦为原料 ,用不同的催化剂和活化方法制备不同性能的粉状活性炭。试验结果表明 ,采用碱活化法 ,可对石油焦的紧密结构进行有效的侵蚀破坏 ,在一定的活化条件下 ,可制取比表面积 3 0 0 0m2 /g的超级活性炭。改变催化剂的用量及两种催化剂的比例可以有效地改变活性炭的微孔结构及孔半径。     

石油焦制备高比表面积活性炭中试研究

以石油焦为原料、KOH为主要活化剂采用化学活化法制高比表面积活性炭完成了小试规模20倍的中试放大试验。中试最佳工艺条件:活化温度800℃,活化时间50min,m(活化剂)∶m(石油焦)=4∶1,制得比表面积大于3 000m2/g的高比表面积活性炭,并做了节能条件试验考察及系列产品开发。     

高硫焦制备超级活性炭的正交实验研究

以高硫焦为原料，KOH作活化剂，按照四因素三水平L9（3^4)正交设计，制备出一系列超高比表面积活性炭。通过吸碘值进行正交实验结果分析，得出了高硫焦制备超级活性炭的最佳工艺条件及各活化因素对活化性能的影响，按最佳工艺条件制备出BET比表面高达3886m^2/g，微孔容量为1．82ml/g，孔径主要分布在0．4－0．8nm的超级活性炭，其活化工艺条件为活化温度830℃，活化时间1．5h，碱／炭摩尔比6：1和原料粒度100－154μm。     

煤焦油和石油渣油共炭化制备针状焦

以煤焦油和石油渣油配比4／1的沥青，在压力1．6MPa、温度为480℃下焦化，可生成针状各向异性的组织结构。在共炭化反应到260min，即中间相区域形成之后，通过减小压力以提高其取向性。所得针状焦的针状组织的单一轴向取向性有较大的提高。     

孔结构对活性炭吸附CＨ4和CO2 的影响

高比表面积活性炭不仅具有良好的吸附存储能力，还具有优良的吸附分离性能。为此，选择了3个活性炭样品，利用77 K氮气吸附数据，采用一种基于简化局部密度函数的方法来计算孔径分布，并用体积法测定了活性炭在298 K对甲烷和二氧化碳的吸附等温线。研究表明，M6-4、K17和BY-1这3个活性炭样品的比表面积基本相同（分别为2117 m^2/g、2123 m^2//g和2073 m^2//g），但孔径分布却明显不同，因而它们的吸附能力有着较大差异。单从吸附量来考虑，活性炭K17更适合吸附存储甲烷。3个活性炭样品对甲烷和二氧化碳的吸附能力有着较大的差异，对于CＨ₄/CO₂的吸附分离过程具有较大的应用潜力。     

SYNTHESIS OF NANOMETER-SIZED TiC AND SiC FROM PETROLEUM COKE BY REACTIVE MILLING

Synthesis of nanometer-sized carbide powders using petroleum coke as carbon source during the mechanical alloying is explored. The synthesis procedure involves milling of petroleum coke powder with elemental Ti and Si powders, respectively. The measurement results of X-ray diffraction and BET indicated that cubic TiC and hexagonal α-SiC were synthesized in the order of nanometer.     

活性炭基吸附剂脱除FCC柴油中硫的研究

用等体积浸渍法制备了过渡金属活性炭基脱硫剂，采用动态吸附法对脱硫剂的脱硫性能进行评价。结果表明，负载过渡金属的活性炭基吸附剂对FCC柴油中的硫有较好的脱除效果。当活性组分负载量为4．0％、脱硫温度为80℃、空速为2．0h^-1油剂比为1．0时，脱硫剂的脱硫率可达46．89％；活性炭经硝酸预处理后负载活性组分，其脱硫性能明显提高，脱硫率最高可达59．73%；活性炭基吸附剂主要脱除了柴油中加氢脱硫难以脱除的二苯并噻吩及其衍生物。     

环戊烷中的苯在活性炭纤维上的吸附特性

通过活性炭纤维对环戊烷溶剂中的苯进行吸附,研究了吸附过程中的吸附平衡,热力学和动力学特征。采用Freundlich方程对吸附平衡进行拟合,计算了吸附过程中的自由能变ΔG、焓变ΔH及熵变ΔS。结果表明吸附过程是自发进行的物理吸附过程,且吸附过程中放出一定的热量。同时采用了拟一级动力学和拟二级动力学对吸附动力学进行分析,结果表明吸附过程符合拟二级动力学方程,随着吸附温度的增大,吸附速率随之增大。