添加剂种类对活性炭纤维中孔结构的影响

纺制了含不同种类添加剂（金属氧化物、聚合物及炭素颗粒）的PAN原丝，经预氧化、炭化活化，制得了中扎含量不同的活性炭纤维，考察了添加剂种类对活性炭纤维中孔结构的影响，发现金属氧化物TiO2、Mgo，聚合物PVA、PVAc及炭黑均可明显提高最终活性炭纤维的中孔率。     

添加剂种类对活性炭纤维的中孔结构的影响

纺制了含不同种类添加剂（金属氧化物，聚合物及炭素颗粒）的ＰＡＮ原丝，经预氧化，炭化活化，制得了中孔含量不同的活性炭纤维，考察了添加剂种类对活性炭纤维中孔结构的影响，发现金属氧化物ＴｉＯ２，ＭｇＯ，聚合物ＰＶＡ，ＰＶＡｃ及炭黑均可明显提高最终活性炭纤维的中孔率。     

重质沥青基活性炭的制备研究

以重质沥青为原料,采用空气热聚合法-物理活化法协同制备重质沥青基活性炭。通过正交设计法系统研究了预氧化升温速率、恒温温度、恒温时间、活化时间、活化温度、炭化时间、炭化温度等因素对重质沥青基活性炭的影响。利用扫描电镜、碘吸附值等对活性炭的表面形态及吸附特性进行表征。结果表明,空气热聚合法-物理活化法协同制备重质沥青基活性炭的优化条件为：预氧化升温速率为2℃/min、预氧化恒温温度为300℃、预氧化恒温时间为1 h、炭化温度为500℃、炭化时间为120 min、活化温度为850℃、活化时间为90 min,该工艺条件下制备的活性炭具有较为发达的微孔结构,碘吸附值为689.33 mg/g。     

黏结性烟煤制备球形活性炭的研究

在煤基球形活性炭的制备过程中,生球预氧化条件很大程度上决定了球形炭的球形度和物化特性。以山西柳林华晋焦煤集团焦煤为原料,研究了活性炭制备过程中预氧化、炭化、活化等工艺参数对活性炭质量的影响。结果表明:预处理温度为200℃,预处理时间3 h,炭化终温700℃,炭化升温速率4℃/min,活化温度800℃,活化时间7 h时,制得的活性炭球形度完整,物化性能优良,活性炭的碘值为770.18 mg/g,亚甲基蓝值为64.24 mg/g。随着预处理时间的增加,活性炭的强度和产率都增大。试验结果对煤基球形活性炭的生产具有一定的指导意义。     

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。     

外热式回转炉及其工艺在活性炭生产中的应用

介绍了活性炭生产过程中炭化设备及工艺的基本情况,通过设备改造及工艺改进,研发了外热式氧化、炭化设备及工艺,分析了炭化工艺运行过程中的影响因素。实践证明,在炭化工艺前采用适当的热空气预氧化处理,可大幅度提高活性炭制品的性能,同时加快活化反应速率,提高活化炉的生产效率。采用自主研发的外热式回转炉作为预氧化和炭化工艺的设备,通过设计炉体内部结构,改变加热方式,有效解决了内热式回转炉存在的温度难以控制及影响产品质量的问题。采用新疆地区弱黏结性煤生产的压块料,通过入口温度、升温速率、炭化最终温度的控制,提高炭化料和活性炭产品质量。     

专利文摘

硼酸活化法制备 活性炭纤维的工艺 本发明涉及一种活性炭纤维制备方法。采取硼酸作为碳化活化剂浸泡纤维素纤维原料,取出干燥后,置于加热炉中碳化活化一定时间,得到活性炭纤维。木发明方法操作方便,产品得率高,生产成本低,杂质含量低。专利申请号：９９１１６２３９;公开号：１２３８３９５ 旋转逆流式预氧化炉 生产碳纤维毡的旋转逆流式预氧化炉,它在由炉外层、保温层、炉内层、炉门、测温孔、排气孔构成的炉体内设置狭隙层,位于炉腔上部的电阻丝沿圆周均匀分布构成加热系统,设置于加热系统上方的送风系统由主轴装配风叶构成,该…     

超级球形活性炭制备的研究

以煤沥青为主要原料采用悬浮法制备含致孔剂的煤沥青球后进行预氧化、炭化和活化，最终得到沥青基球形活性炭（PSAC）。借助扫描电子显微镜（SEM）和BET测试，所制得的PSAC球形度好、孔径分布范围窄，是一种高性能的炭质吸附材料。探讨了煤沥青球的预氧化、炭化和活化等工艺条件对PSAC的碘、苯和亚甲基蓝吸附值影响规律。结果表明：当分散荆、水溶液和沥青的吡啶溶液体积比为0．1：0．8：1时，适宜的成球温度为90℃、搅拌速度为200rpm及搅拌时间为20min，由此可制备出平均球形度大于0．9和平均粒径为25μm的煤沥青球；将所制备的煤沥青球经过预氧化温度280℃、预氧化时间6小时和炭化温度700℃、炭化时间40min及升温速率5℃／min，KOH与煤沥青的质量比为3：1的条件下，制备出煤沥青基球形活性炭的比表面积为3365m^2／g，碘、苯和亚甲基蓝吸附值分别达到2256mg／g、1068mg／g和390mg／g，微孔径主要集中分布在2～3nm左右的球形活性炭。     

高比表面积聚丙烯腈基球状活性炭的制备研究

<正>以自制的聚丙烯腈(PAN)基球为炭前驱体,经空气预氧化、炭化和活化处理制备了高比表面积的球状活性炭。着重考察了温度对PAN球状活性炭制备过程中预氧化、炭化和活化的影响。借助红外光谱(IR)、热重分析(TG)、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)分析仪等表征手段,对不同温度条件下的PAN球状活性炭的结构变化、转变机理     

废旧有机丝制备活性炭纤维的研究

活性炭纤维是以高聚物为原料,经高温炭化和活化而制成的一种纤维状高效吸附分离材料.利用废旧有机丝为原料,探索在不同工艺条件下制取活性炭纤维的可行性.经扫描电镜、X射线衍射、红外分光光度计及亚甲基蓝吸附实验分析得出优化的工艺条件为:炭化温度,650℃;用CO2活化,活化温度为950℃,活化时间为60min,制得吸附性能优良的活性炭纤维.     

中间相沥青微球的活化

用KOH为活化剂,在不同活化条件下对中间相青微球进行活化,制备出比表面积为3182m^2/g,总孔容为2．45mL/g,苯吸附值为1320mg/g的高比表面积活性炭微球。研究了了KOH配比、活性温度和活化时间对活性炭微球的收率、比表面积和苯吸附值的影响。研究表明：随着KOH配比量或活化温度的提高,活化收率下降,活性炭微球的比表面积和七吸附值升高到一定值后下降;延长活化时间使活化反应进行完全,活性炭微球的活化收率、比表面积和苯吸附值仅有轻微变化。     

炭黑化学镀铜及性能研究

以甲醛为还原剂,硫酸铜为主盐,采用还原法,在不同种炭黑表面化学镀铜。检测不同种镀铜炭黑的物理性能,包括电阻率、摩擦系数等;利用金相显微镜对各种镀铜炭黑进行金相分析,利用晶粒度评级软件分析镀铜炭黑的平均粒径。结果表明：控制合适的工艺条件,镀铜层能够比较完整地包覆在炭黑粒子及炭黑聚集体的表面,炭黑镀铜率可以高达70％;炭黑粒径越小,单位质量炭黑的比表面积越大,表面活化中心也越多,铜在炭黑表面的包覆效果越好;石墨化后炭黑的镀铜效果较石墨化前有所提高。     

基于酚醛树脂的超高比表面积中孔活性炭的研究

以酚醛树指为原料,氢氧化钾为活化剂,制备酚醛树脂基超高比表面积活性炭。采用正交实验考查了制备工艺中炭化温度,碱炭比,活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响,确定了超高比表面积活性炭的制备最佳工艺。利用TG—DTA对热解过程中树脂的炭化活化行为进行了探讨;通过N2-BET对活性炭比表面积和孔结构进行了表征,并简单分析了成孔机理。结果表明：炭化温度400℃,碱炭比为5：1,活化温度为750℃,活化时间为100min时,制备的酚醛树脂基活性炭比表面积为3013m^2·g^-1,孔容1．609ml／g,平均孔径2．135nm,亚甲基蓝吸附值为592mg·g^-1。     

活化方法对沥青基炭纤维表面的影响

以沥青基炭纤维（PCF）为原料，以H2O、CO2为活化剂，以氨盐混合液为浸渍剂，对不同活化条件制得的ACF进行了比较。结果证明：H2O与CO2复合活化的效果优于单一活化剂活化；活化温度的提高有利于沥青基活性炭纤维（PACF）比表面积的增加，表面处理对活化效果有显著影响。     

兰炭制活性炭的实验研究

以多种陕北机制兰炭为原料,采用KOH活化法,在氮气氛的管式炉中进行高温活化,制备出了BET比表面为810.017 2m2/g,BJH平均孔径为6.579 3 nm的活性炭.考察了活化温度、时间、碱炭比、碱炭混合方式和兰炭种类等对活性炭吸附性能的影响,确定活性炭的最佳制备工艺为:以兴茂兰炭为原料,KOH干粉法活化,活化条件为800℃下1h,碱炭比为5∶1.     

KOH活化制备高比表面积窄孔径分布的活性炭纤维的研究

以ＫＯＨ溶液浸渍聚丙烯腈系预氧织物为原料,制备了高比表面积窄孔径分布的活性炭纤维,考察了ＫＯＨ浸渍量、活化温度、活化时间等因素的影响,并对活性炭纤维的孔结构及其吸附性能进行了分析。结果表明：ＫＯＨ的浸渍量,活化温度,活化时间都有一最佳值,苯吸附较碘吸附更能反应该活性的吸附性能。     

金属化合物对太西无烟煤制备活性炭的研究

用密度法分离富集了太西无烟煤镜质组,丝质组,研究了金属化合物ＮｉＯ,Ｆｅ２Ｏ３等对太西无烟煤及富集的镜质组,丝质组制备活性炭吸附性能的影响。试验结果表明：加入ＮｉＯ,Ｆｅ２Ｏ３等金属化合物可显著改善提高太西无烟煤及富集镜质组制备的活性炭吸附性能,其主要原因是ＮｉＯ,Ｆｅ２Ｏ３等金属化合物具有催化活化反应的能力,改变了活化反应机理,从而改善了活性炭的孔结构,提高了活性炭的吸附性能。     

EFFECTS OF SELECTED CATALYSTS ON KINETIC PARAMETERS OF THE CARBON-STEAM REACTION

A comparison has been made between the catalytic effects of two groups of elements on the steam gasification of carbon: the alkaline earths and noble transition metals of Group VIII. Spectroscopically pure graphite was selected as a model carbon because it consists of well-defined crystals with a large number of atoms located in basal planes, which, without a catalyst, are of low reactivity. Moreover, foreign atoms which can enhance or inhibit catalysis are eliminated. Local overheating is prevented by the endothermic reaction with steam.

It is not possible to distinguish unambiguously reaction-rate increases associated with a lowering of the activation energy and those caused by an increase of the reaction-site density. Thus conclusions about the mode of catalyst action are by necessity tentative. However, evidence from electron micrographs, in connection with elemental maps and theoretical calculations indicates that catalysis in the case of alkaline earths can be explained essentially by an increase of the reaction-site density. A close contact between these catalysts and the carbon surface is preserved during the reaction. In contrast, metals of Group VIII have a tendency to coalesce and to become isolated from the graphite surface. Here a lowering of the activation energy is a distinct possibility due to intercalation of these metals and weakening of the C-C bonds which are to be severed in the carbon gasification.     

EFFECTS OF SELECTED CATALYSTS ON KINETIC PARAMETERS OF THE CARBON-STEAM REACTION

A comparison has been made between the catalytic effects of two groups of elements on the steam gasification of carbon: the alkaline earths and noble transition metals of Group VIII. Spectroscopically pure graphite was selected as a model carbon because it consists of well-defined crystals with a large number of atoms located in basal planes, which, without a catalyst, are of low reactivity. Moreover, foreign atoms which can enhance or inhibit catalysis are eliminated. Local overheating is prevented by the endothermic reaction with steam.

It is not possible to distinguish unambiguously reaction-rate increases associated with a lowering of the activation energy and those caused by an increase of the reaction-site density. Thus conclusions about the mode of catalyst action are by necessity tentative. However, evidence from electron micrographs, in connection with elemental maps and theoretical calculations indicates that catalysis in the case of alkaline earths can be explained essentially by an increase of the reaction-site density. A close contact between these catalysts and the carbon surface is preserved during the reaction. In contrast, metals of Group VIII have a tendency to coalesce and to become isolated from the graphite surface. Here a lowering of the activation energy is a distinct possibility due to intercalation of these metals and weakening of the C-C bonds which are to be severed in the carbon gasification.