高活性木炭的制备与孔结构表征

介绍了二步炭化法制备高活性木炭工艺。研究了保温时间和温度对活性木炭吸附性能的影响,并通过ESEM和HRTEM等对其孔结构进行表征。结果表明:二步炭化法可很好地提高木炭的性能,可制得孔径主要集中在0.6～2.0nm的活性木炭;随着保温时间延长,活性木炭的比表面积、孔容积均增大。在较佳实验条件下,所制高活性木炭的比表面积、总孔容积和微孔容积分别为1288.4m2/g、0.784mL/g、0.407mL/g。     

SiO2气凝胶的非超临界干燥法制备与表征

以聚二甲基硅烷为原料,采用聚合物超临界法制备了SiO2气凝胶.聚合物超临界法制备的SiO2气凝胶除碳前为疏水性气凝胶,比表面积为27.68 m2/g,孔体积为0.103 7 cm3/g,平均孔径约为15 nm;除碳后为亲水性气凝胶,比表面积为500.6 m2/g,孔体积为0.404 3 cm3/g,平均孔径为3.23 nm.对聚合物超临界法制备SiO2气凝胶的反应机理进行了初步探讨.     

不同活化剂对石油焦基活性炭孔结构的影响

以石油焦为原料 ,Na OH,KOH和 Na2 CO3 为活化剂制备活性炭 ,采用氮气吸附考察了不同活化剂对活性炭的比表面积、中孔和微孔孔径分布、孔容积及平均孔径等孔结构的影响 .结果表明 :KOH活化制备的活性炭包含 1 nm的微孔和 4nm的中孔 ,总孔容 0 .648cm3 /g,比表面积大 ;Na OH制备的活性炭以 1 nm的微孔为主 ,占总孔容 ( 0 .1 65 cm3 /g)的 98% ,平均孔径 1 .83nm;Na2 CO3 制备的活性炭以 4nm的中孔为主 ,占总孔容 ( 0 .1 43cm3 /g)的 68.5 % ,平均孔径 3.42 nm,比表面积小 .3种样品的孔径都呈现出多峰分布特征 .KOH和 Na2 CO3 活化制备的活性炭的 N2 吸附脱附曲线属于 型 ,Na OH活化制备的活性炭吸附脱附曲线属于 型 .     

有序介孔La_2Zr_2O_7的制备与表征

以F127作为模板剂,通过溶剂蒸发诱导自组装法合成了具有有序孔结构、孔径分布均匀的介孔锆酸镧,系统研究了不同煅烧温度处理后介孔锆酸镧的相组成、比表面积、孔径及其分布以及微观结构。结果表明,经800℃处理后,样品开始晶化,完全晶化的样品中仅含锆酸镧相。经600℃煅烧后样品的比表面积为136 m2/g,孔体积为0.14 cm3/g,800℃煅烧后比表面积仍达90 m2/g,显示出较好的热稳定性。随着煅烧温度进一步升高,样品的比表面积和孔体积急剧减小,表明该方法制备的介孔锆酸镧最高耐热温度为800℃。透射电子显微镜观察发现,400℃去除模板后,样品具有有序介孔结构,预期其具有较好的催化性能。     

二氧化碳活化制备杏壳活性炭及对其孔径影响

以杏壳为原料,通过高温二氧化碳活化制备杏壳活性炭,考察了活化温度、活化时间、二氧化碳流速对杏壳活性炭的比表面积及孔径分布的影响。结果表明:随着活化温度、活化时间、二氧化碳流速的提高,杏壳活性炭的得率下降,在活化时间为1. 0 h、二氧化碳流速为400 m L/min、活化温度950℃时,活性炭得率下降至10. 81%。杏壳活性炭的氮气吸附-脱附均属于I型,孔径以微孔为主,比表面积在1000～1300 m~2/g之间,总孔容积在0. 5～0. 7 m L/g,平均孔径在1. 7～2. 3 nm之间,比表面积较高,微孔发达。     

掺微粉水泥砂浆的活性及孔结构特性

选用超细微粉配制水泥砂浆,分析了超细微粉的细度对水泥砂浆的活性和孔结构的影响.分析结果表明:(1)在早中期,微粉的比表面积越大,掺50％微粉砂浆的活性越大,孔隙率、累计孔体积、最可几孔径越小;(2)在中后期,微粉比表面积小于750 m2/kg时,掺50％微粉砂浆的活性继续增大,孔结构继续改善,然而微粉比表面积大于750 m2/kg后,掺50％微粉砂浆的活性和孔结构基本稳定;(3)在标准养护条件下,综合砂浆活性、孔结构特性和粉磨时间考虑,掺50％微粉的最优比表面积为750 m2/kg.     

热处理针铁矿的结构与色度演化

利用X射线粉末衍射仪、透射电子显微镜、比表面积分析仪、漫反射光谱仪等研究了针铁矿在空气气氛中的热结构演化和色度变化规律,并以红度、黄度、橙度和总反射率表征色度变化。结果表明:煅烧温度低于200℃时,针铁矿未发生相变,比表面积约为12.0m2/g,样品颜色为橙黄色,总反射率、红度、橙度、黄度变化不明显;高于200℃时,针铁矿开始转变成赤铁矿,并形成纳米孔结构,比表面积呈现先增加后减小的变化,在250℃达到最大值97.4m2/g,颜色由橙黄色变成赤红色,总反射率、橙度和黄度降低,红度升高;且随着煅烧温度升高,针铁矿相变形成的颗粒内部纳米孔孔径逐渐增大,比表面积急剧减小,煅烧产物的颜色略有变化,总反射率、橙度、黄度和红度变化不明显;当温度大于750℃时,纳米孔消失,温度为900℃时,比表面积降至2.8m2/g,产物颜色从赤红色向暗红色转变,总反射率和红度降低,橙度与黄度未变。     

高稳定性介孔分子筛的合成与表征

以天然黏土和硅酸钠为原料、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水热法合成了有序性好的高稳定性介孔分子筛.用粉末X射线衍射、透射电镜、Fourier变换红外光谱和比表面积孔径分析等方法对所合成的介孔分子筛进行了表征.结果表明:所合成的介孔分子筛的比表面积大于550m2/g,平均孔径为2.72nm.样品经850℃焙烧3 h,100℃水热处理10 d,介孔分子筛的介孔结构没有被破坏,并且热处理使孔发生收缩,比表面积减小,水热处理使介孔的有序性变得更好,天然黏土为原料提高了介孔分子筛的水热稳定性.     

压块净水活性炭的孔结构与吸附特性

研究分析了利用太西无烟超低灰纯煤生产的压块净水活性炭的技术指标、孔结构特征及其吸附特性;该活性炭内部以两种孔径范围的微孔为主,BET表面积高达764.83 m2/g,在P/P0为0.30时最大比表面积为809.776 m2/g,最大孔容积为0.412 cm3/g,是一种灰分低、强度高、吸附性能优良的净水活性炭。     

煅烧高岭土的比表面积与吸油性能

以水洗高岭土为原料,在600～1000℃,以50℃为间隔取点煅烧。通过场发射扫描电镜观察产品的微观形貌、X射线衍射仪分析产品的物相,并用BET物理吸附仪表征产品的比表面积和孔径分布,根据煅烧高岭土的微观形貌、物相组成、吸脱附等温线等,分析其比表面积与吸油性能的关系。结果表明:750℃的煅烧高岭土吸油值最高,为80.272g/100g,此时煅烧高岭土的比表面积最大,孔径分布集中于微孔和中孔,平均孔径最小。煅烧温度低于800℃时,煅烧高岭土的孔径分布较集中于微孔和中孔,比表面积较大,吸油值较高;煅烧温度升高至800℃以后,高岭土发生烧结导致微孔闭塞,孔径分布向中孔和大孔集中,比表面积减小,吸油值较低。因而煅烧高岭土的吸油性能与其比表面积和孔径分布密切相关,孔径分布越集中于微孔,比表面积越大,其吸油值越高。     

氮气吸附法研究偏高岭土基地聚合物孔结构特征

为揭示偏高岭土基地聚合物的微观孔结构特征并探索介孔地聚合物制备和微孔结构调控途径,采用氮气吸附法研究了偏高岭土基地聚合物的吸附/脱附等温曲线和微观孔结构特征(包括总孔体积、比表面积、孔形状和孔径分布等),并讨论了水玻璃模数和水用量对地聚合物孔结构的影响。结果表明:偏高岭土基地聚合物吸附/脱附等温曲线为IV型,迟滞回线为H1和H3混合型;总孔体积为0.141 8~0.313 6 cm~3/g,比表面积为28.87~53.25 m~2/g,孔径为2~92 nm,其中孔径为2~50 nm的介孔分别占总孔体积和比表面积的97.82%和98.87%;地聚合物中的孔以两端开放的圆柱形孔、平行板狭缝孔为主,同时存在少量一端封闭的圆柱形孔、平行板狭缝孔或墨水瓶孔。调整水玻璃模数和水用量均可在一定范围内调控偏高岭土基地聚合物孔结构。水玻璃模数由1.2增至1.8时,其总孔体积由0.225 3 cm~3/g降至0.141 8 cm~3/g,最可几孔径在13.91~19.56 nm范围;水用量由15.5增至18.5时,其总孔体积从0.221 9 cm~3/g逐渐增至0.313 6 cm~3/g,孔径分布先由水用量为15.5的单峰分布变为双峰分布;水用量增至18.5时,孔径分布显著宽化,最可几孔径消失。水用量比水玻璃模数对偏高岭土基地聚合物孔结构具有更强的调控效应。     

高效煤粉工业锅炉粉煤灰的特性研究

对神东某矿区高效煤粉工业锅炉粉煤灰的工业分析、化学组分、矿物构成、粒度分布、孔隙结构及微观形貌等进行了研究分析.结果表明,该样品的化学成分以SiO2和Al2O3为主,其次是CaO和Fe2O3;固定碳含量为0.69%,在1 000℃下的烧失量为4.35%.粉煤灰粒度主要集中在50μm以下,其中粒径为10μm左右的颗粒所占比例最多,约占粉煤灰颗粒总量的4.8%.微观结构以狭缝状孔道为主,并且含有较多的二次孔,孔径分布以中孔为主,孔径为3.8nm,BET比表面积为36.5m2/g.从微观形貌上看,粉煤灰由空心或实心的球形及一些形状不规则的颗粒构成,其中以球形颗粒为主.     

含锆介孔分子筛的微波合成与表征(英文)

在微波辐射条件下,以硅酸钠和硫酸锆为原料、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂合成含锆介孔分子筛(zirconium-containing mesoporous molecular sieves,Zr-MCM-41).用X射线粉末衍射、红外光谱,透射电子显微镜、等离子发射光谱和比表面积孔径测定等测试手段表征经550℃焙烧后样品,同时研究锆添加量与分子筛比表面积及孔体积之间的关系.结果表明:利用微波技术合成Zr-MCM-41介孔分子筛,操作便利,节能省时,所得产物具有典型的MCM-41介孔分子筛结构,其比表面积为598.1～971.4m2/g,平均孔径大约为2.46～3A3nm.随着介孔分子筛中锆含量的增加,介孔分子筛的比表面积、孔体积变小,介孔有序性变差.     

以廉价硅源制备多孔二氧化硅微球及其孔结构的控制

以水玻璃(硅酸钠溶液)作为起始硅源,通过阳离子交换树脂得到硅酸溶液,进而采用反相悬浮聚合法制备了多孔结构的二氧化硅微球,并考察了乳液放置时间以及碱热处理条件对于微球的形貌、比表面积、平均孔径及孔容的影响.实验发现,此方法可制备10 ～ 100 μm球形圆整的二氧化硅微球,比表面积SBET可控变化区间为124.3～597.3 m2/g,平均孔径2.487～13.97 nm,孔容0.3354 ～0.8314 cm3/g.同时,利用基本粒子生长和堆砌的机理解释了不同孔结构形成的原因.为制备粒径和孔径可控的微米级二氧化硅球提供了一种成本低且简单有效的方法.     

富含中孔和微孔的生物质炭的制备及其吸附性能研究

以花生壳为原材料,在无需N2保护条件下,以ZnCl2为活化剂制备富含中孔和微孔结构的活性炭。以Cu2+为探针分子,通过正交实验获得活性炭的最优制备工艺组合:陈化时间为18 h,陈放温度为120℃,物料质量比[m(花生壳)/m(ZnCl2)]为2∶1,400℃活化100 min,对重金属离子Cu(Ⅱ)的吸附率达85%。利用扫描电镜对花生壳活性炭的表面形态进行观察分析,结果表明,活性炭表面具有一定量微米级和大量纳米级的孔状结构。全自动表面分析仪测定结果表明,制备的活性炭比表面积和孔容积分别为728 m2/g和0.347 8 cm3/g,孔径主要集中在20 nm以下,吸附的平均孔径为1.98 nm,微孔和中孔的容积分别为0.266 7 cm3/g和0.081 1 cm3/g,表明该活性炭具有较好的吸附性能,为实现农业废弃物花生壳在重金属污水生态处理方面的利用提供有效途径。     

粉煤灰水热合成方沸石及其表征

以粉煤灰为原料,通过水热反应合成了粉煤灰沸石,并通过粉末X-射线衍射(PXRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)、热重和差式扫描量热分析(TG/DSC)等手段对产物进行了分析表征.结果表明,在实验配比条件下,190℃水热反应12～24 h,合成产物均为纯度较高的方沸石,分子式为Na[AlSi2 O6]·H2 O.PXRD和SEM表明合成产物有典型的方沸石结构和形貌特征,FTIR结果符合方沸石红外图谱,TG/DSC表明产品具有较好的热稳定性,通过DFT方法,得到沸石孔容积为0.028 cm3/g,比表面积为6.926 m2/g,表观主孔径约为3 nm,BET等效比表面积为11.194 m2/g.     

石蜡/介孔复合相变材料的制备及其热性能

以高岭土为原料,通过微波合成法制备比表面积大、孔容量高、孔径分布均匀的介孔材料;并以该介孔材料为载体,石蜡为相变材料,采用真空吸附法制备石蜡/介孔复合相变储能材料。以N2-物理吸附脱附法、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)测试介孔材料的微观结构,通过FTIR对复合相变储能材料的兼容性进行表征,DSC测定复合相变储能材料的热性能,扩散-渗出圈法确定复合相变储能材料的稳定性。结果表明,所制备的介孔材料比表面积为961.64 m2/g,孔容量为0.854 mL/g,平均孔径为2.78 nm;复合相变储能材料中石蜡的最佳质量分数为50%,相变温度为56.9℃,相变潜热为75.2 J/g;石蜡和介孔材料是简单的嵌合关系,复合相变储能材料具有良好的热稳定性和兼容性。     

湿度对活性炭吸附二氯甲烷的影响

采用平均孔径为3 nm、 比表面积为1300 m2/g、 四氯化碳吸附值为120 CTC％的木质介孔活性炭,吸附浓度约为3000 mg/m3的二氯甲烷废气.干燥条件下的饱和吸附容量为70 mg/g,相对湿度增加至80％RH时,饱和吸附容量仍能维持在60 mg/g以上;相对湿度继续增加至95％RH时,饱和吸附容量为49....     

K2CO3-锯末干混合制备成型活性炭

以梧桐锯末为基体、无水K2CO3为活化剂,采用干混合法制备成型活性炭颗粒,通过单因素实验考察盐料质量比、活化温度、活化时间及成型密度对活性炭吸附碘性能的影响,并对其进行了表征. 结果表明,在盐料质量比2.0、活化温度950℃、活化时间80 min、成型密度1.3 g/cm3的条件下,所制成型活性炭对碘的吸附容量达1323.25 mg/g. 成型活性炭具有发达的孔结构,比表面积为1432.59 m2/g,平均孔径为1.70 nm,总孔容为0.772 cm3/g,其中微孔比表面积为1302.75 m2/g,孔容为0.566 cm3/g,微孔率达73.3%.     

回流法制备TiO2微球及其结构和催化性能研究

采用回流法制备了介孔TiO2微球催化剂,利用XRD、FE -SEM、BET等方法对所制备的催化剂进行了表征,并与溶剂热法制备的样品进行比较,研究不同制备方法对TiO2结构、彤貌及催化性能的影响.结果表明,回流法制备的样品为锐钛矿单相微球,晶粒间堆积形成介孔结构,比表面积大;而溶剂热法制备的介孔样品含金红石和锐钛矿两相.以EtOH/HCl为回流溶剂制备的样品孔径约为5nm,孔径分布窄,比表面积可达496 m2/g,光催化去除Cr(Ⅵ)反应速率快,去除率达到99％.