活性炭表面改性及其对CO_2吸附性能的影响

采用硝化-还原法对高比表面积活性炭进行改性以提高其对CO2的吸附性能。利用氮吸附、FT-IR、元素分析、XPS等方法对改性前后的样品进行表征,并通过高压吸附装置测试CO2吸附性能。结果表明,改性样品对CO2的吸附量在室温下和319.15K下分别为17.72mmol/g和14.01mmol/g,比原样分别提高了49%和70%(单位比表面积吸附量的增加幅度),这可能与改性样品的表面连接了碱性较强的伯氨基等含氮官能团有关。改性样品经4轮缓和条件下的吸附-脱附循环后,吸附量未明显下降,表明改性样品仍以物理吸附为主。     

由CO2作经剂制活性炭织物的孔结构和吸附性能研究

以Ｃ炎活化剂,制备ＰＡＮ基活性炭织物,进行了孔结构的表征（氮吸附）、苯吸附及磺吸附实验。结果表明,用ＣＯ２为活化剂所得灰织物的经表面比用水蒸汽或ＫＯＨ等要有者产品的孔分布比后者窄,但当使用纯ＣＯ２时所得产品的孔分布比用普通ＣＯ２时为窄,大孔含量少。     

生物质活性炭微孔和中孔结构对CO_2吸附性能的影响（英文）

以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活化种类及后续热处理工艺对样品吸附CO2的性能影响。结果表明,化学活化过程可拓展活性炭的空隙结构,显著提高其对CO2的吸附。在最优工艺下(4 mol/L HNO3活化+100℃水浴加热1 h+600℃热处理),活性炭的比表面积达639.8 m2/g,其CO2捕集效率为7.33%,高于市场商业用活性炭的6.55%。同时,考察活性炭微孔和中孔对CO2吸附的影响规律,并采用Bangham动力学模型探讨样品的吸附性能。     

活化介质对活性炭微结构及CO_2吸附性能的影响

以煤质炭化料为原料,分别以水蒸气和CO2为活化介质制备出微孔结构发达的活性炭。利用N2吸-脱附等温线、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、CO2吸附容量、CO2解吸率和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征。结果表明,在实验室条件下,水蒸气法和CO2法制备样品的孔径均以0.5~1.0 nm的微孔为主,在同等条件下,CO2法制备样品0.5~1.0 nm范围的微孔含量要比水蒸气法制备样品多10%以上。同时水蒸气法制备样品的中孔分布范围为2.0~3.0 nm,CO2法制备样品中孔分布范围为2.0~2.5 nm。在同等实验条件下,水蒸气活化制备出活性炭比CO2的孔径分布更广,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值及CO2解吸率更高,而CO2法制备出的样品对CO2的吸附容量更大。     

成型活性炭对甲烷吸附性能研究

以羧甲基纤维素、酚醛树脂及聚乙烯醇缩丁醛为粘结剂进行了超级活性炭的成型,较为详细地考察了粘结剂添加量及粘接剂种类对所制型炭的堆密度、抗压强度及甲烷吸附性能的影响。结果发现：随粘接剂含量的增大,所制型炭的抗压强度、堆密度增大,而比表面积及孔容减小,其对甲烷的吸附性能一下降趋势。在所考察的几种粘接剂中,从工程角度考虑羧甲基纤维素是比较好的一种粘接剂。     

竹质中孔活性炭的制备及其吸附性能研究

以毛竹废料为原料通过磷酸活化法制备了具有较高比表面积并含有大量中孔的活性炭.讨论了磷酸浓度、浸渍温度、浸渍时间、活化温度及活化时间对活性炭性质的影响.在以80%磷酸于80℃下浸渍原料9d,500℃下活化4h的条件下所得活性炭的中孔体积最大,其数值为0.67cm3/g,比表面积为1567m2/g,中孔比例达47.18%.实验测定了CH4,N2,O2和CO2在该活性炭上的298K吸附等温线.实验结果表明,该活性炭对二氧化碳的吸附能力明显优于CH4、O2和N2,是适用于CO2/N2、CO2/O2、CO2/空气气体混合物中CO2吸附分离的优良吸附剂.     

活性炭纤维的吸附性能-对CO2、N2、O2与氙气的吸附规律

研究了不同基体的活性炭纤维对CO2,N2,O2及Xe的吸附规律等温线,发现CO2与Xe具有相似的吸附规律,N2,O2则有所不同,X光电子能谱表明,吸附氙气后活性炭纤维的结构未发生变化,根据吸附等温线计算了吸附系统的吸附热与吸附量的关系。     

不同结构活性炭对甲苯的吸附性能

考察了不同结构的活性炭样品对高浓度和低浓度甲苯蒸汽的吸附行为,采用低温(77 K)氮气吸附和129Xe-核磁共振方法对所用活性炭的结构进行了表征.并将活性炭对甲苯的吸附性能与其结构进行了关联.结果表明孔容积大的活性炭对高浓度甲苯蒸汽吸附容量大,而具有丰富微孔和较小平均孔径的活性炭对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽具有高的吸附容量.沥青基活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽表现出较好的吸附能力.随着比表面积的增大,活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽的吸附容量略有增加.OG5A,OG10A,OG15A和OG20A在30 ℃下对2×10-5甲苯蒸汽的饱和吸附容量分别为202 mg/g,219 mg/g,221 mg/g和235 mg/g.     

粘结剂添加量及后处理条件对成型活性炭甲烷吸附性能的影响

以酚醛树脂为粘结剂进行了超级活性炭的成型,较为详细地考察了粘结剂添加量及后处理条件对所制型炭的密度、强度及甲烷吸附性能的影响,结果发现：随着粘结剂添加量的提高,所制型炭的抗压增大,比表面积减小;随着粘结剂添加量的提高,后期活化时间的减少及活化温度的降低,所制型炭的密度增大;在粘结剂添加量为３０％,活化温度为８００℃及活化时间为３０ｍｉｎ时成型活性炭对甲烷的体积吸附量达到最大。     

蔗渣活性炭二次活化制备及其吸附CO2性能研究

以蔗渣为原料, 以ZnCl₂为活化剂制备出活性炭AC, 并用KOH对活性炭AC进行二次活化制备活性炭KAC。用热重法测定材料的CO₂吸附脱附性能, 傅里叶红外光谱、氮气物理吸附-脱附和扫描电镜对样品进行表征。结果表明：KAC具有优异的CO₂吸附性能, 在60℃下其对CO₂吸附量可达3.45 mmol/g, 而AC的CO₂吸附量仅有1.79 mmol/g。KAC的CO₂吸附能力明显优于AC。循环吸附脱附的结果表明, 经过5次吸附-脱附, 材料的吸附量无显著变化, 表明材料具有良好的再生性能。傅里叶红外分析结果表明两种活性炭材料的特征峰基本一致, 活性炭表面官能团中羟基和羧基可以使活性炭表面的极性增大。氮气物理吸附-脱附和扫描电镜结果表明材料都具有发达的孔径结构, 但KAC的孔径结构比AC更发达, 因此其对CO₂的吸附能力也更强。     

沥青基球形活性炭对CO2的吸脱附行为研究

考察了沥青基球形活性炭(PSAC)的孔结构与CO2吸附容量间的内在关系及其脱附性能.采用N2吸附法分析PSAC的孔结构,由穿透曲线测试其对CO2的平衡吸附量.实验结果表明:在CO2/N2混合气氛下,活性炭对CO2的吸附容量与孔径小于1nm的微孔比表面积呈线性关系;当PSAC担载5%的三聚氰胺后,对CO2(15%)的平衡吸附量由0.91mmol/g增加到1.15mmol/g,提高了26.3%;采用抽真空脱附时,循环脱附效率为74.6%,而电解吸-抽真空耦合脱附工艺可使CO2的循环脱附效率接近100%.     

酚醛树脂基球形活性炭的制备及CO2吸附

以线性酚醛树脂为原料,利用悬浮法成球,研究制备工艺参数对酚醛树脂球粒径的影响。在分散剂PVA2488用量1%,搅拌速率550rpm,成球终温130℃,酚醛树脂浓度60%条件下得到粒径分布较窄,平均粒径4μm的酚醛树脂球;水蒸气做活化剂,900℃活化90min可得比表面积1545m2/g、孔容0.84cm3/g的酚醛树脂基球形活性炭(PFSAC);PFSAC对CO2饱和吸附容量可达2.49mmol/g,发现孔径小于1nm的孔容对CO2吸附量影响显著。     

活性炭物理结构与其变压吸附分离瓦斯性能

活性炭(AC)在煤层瓦斯气体吸附分离上具有良好的应用前景。选用4种活性炭,利用77K氮气吸附表征了活性炭的物理性质。在自制的静态吸附装置上,测量了4种活性炭样品对瓦斯气(CH4/N2混合气体)在298K和318K时的平衡吸附量,结果发现4种活性炭对CH4/N2吸附能力有较大的差异。用Langmuir吸附方程关联实验数据,计算出4种活性炭在不同温度下对CH4/N2的分离因子。结合4种活性炭的物理性质以及其对CH4/N2的吸附量,分析了影响活性炭对CH4/N2的吸附量的因素。活性炭在变压吸附分离浓缩瓦斯时,应具备合适的孔径,比表面积和孔容越大越好。     

活性炭的双氧水表面改性及其吸附二氧化硫性能研究

目的 制备武器装备贮存微环境用单组分的二氧化硫吸附材料。方法 采用双氧水对椰壳活性炭进行表面改性,研究改性活性炭孔隙结构、表面化学性质的变化及其对二氧化硫吸附性能的影响。结果 活性炭存在微孔和中孔,改性后活性炭比表面积略有增加,平均孔径减小。双氧水与活性炭反应起到刻蚀作用,在活性炭表面产生了纳米尺度的网孔结构,降低了活性炭表面碳微晶有序程度,同时双氧水与活性炭反应时起到了氧化作用,提升了活性炭表面氧元素和含氧官能团含量。体积分数为20%的双氧水改性活性炭的吸附容量最高,达到154.15 mg/g,约为改性前的5倍。结论 双氧水对活性炭经表面改性后,产生了纳米尺度的孔隙,并提升了活性炭表面含氧官能团,在两者协同作用下显著提升活性炭对SO₂吸附性能,具有良好的装备应用前景。     

椰壳活性炭孔结构对Li-S电池性能的影响

以椰壳为原料,采用化学活化法制备不同比表面积和孔结构的活性炭,通过改变制备工艺参数来调节活性炭的比表面积和孔结构。将活性炭负载60%(质量分数)硫后,作为锂硫电池的正极材料,研究活性炭孔结构对锂硫电池性能的影响。结果表明:随着活性炭比表面积的增加,中孔比例增加,锂硫电池比容量逐步提高。其中,当活化剂与炭化料的质量比为4时,活性炭的比表面积达到2900m2/g,中孔率达到15.36%。在电流密度为200mA/g时,首次放电比容量高达1294.5mAh/g,循环100次后的可逆比容量仍然高达809.3mAh/g。     

活性炭纤维吸附性能的研究新进展

介绍了活性炭纤维的吸附机理,着重论述了吸附技术在含重金属废水、染料废水及农药废水处理中的应用研究进展,并指出目前存在的不足之处以及对未来的研究工作提出了一些展望和建议,以期为环境的治理做出贡献。     

活性炭纤维吸附氙气机理的研究

研究了不同基体的活性炭纤维对氙气的吸附性能,同时对活性炭纤维结构修饰后的性能进行研究.结果表明活性炭纤维对氙气的吸附量不是随表面积增大而增加,修饰后的活性炭纤维的微孔尺寸变窄,对氙气的吸附量有所增加,吸附前后活性炭纤维的结构未发生变化.     

氯化氢中的氯气在活性炭上吸附性能的研究

对活性炭吸附氯化氢中的氯气性能做了实验研究。研究结果表明采用活性炭吸附的方法,可以除去氯化氢气体中的氯气,吸附后的尾气中氯气的含量低于10×10-6,满足吸附深度的要求。压力在0.4 MPa、流量控制在400 mL/min时,分别测得了在26、8、-10、-35、-60℃下,每克活性炭吸附氯气的动态吸附量分别为:141.5、172.0、178.0、181.0、185.0 mg。     

活性炭纤维动态吸附氙性能及氙脱附行为研究

研究了活性炭纤维(ACF)前处理及再生前后动态吸附氙的性能差异, 重点研究了温度对氙脱附行为的影响. 结果表明, 前处理对活性炭纤维动态 吸附氙的性能有较大影响, 而再生处理对吸附?性能的影响不大. 高温加热氙的脱附效率>97%, 但存在150℃的温度阈值, 且在150℃以上, 温度 的变化对氙的脱附没有影响.