生物质活性炭的制备及其在阳极中的性能

以竹子为原料制备生物质活性炭,使用HNO3溶液浸渍实现活性炭表面改性和降低灰分,在流化床电极直接碳燃料电池阳极半电池中考察活性炭的极化性能。结果表明:活化温度为1173K、活化时间为2h、碱炭比为1时,活性炭比表面积为1264m2/g,电阻率为1569μΩ.m;HNO3溶液浸渍后,活性炭表面含氧官能团的种类和含量明显增加,灰分也有较大程度降低,最佳HNO3浸渍浓度为2mol/L;自制活性炭在半电池中的极化性能明显优于石墨和活性炭纤维。     

橡木锯屑制备直接碳燃料电池活性炭

以橡木锯木屑为原料,K2CO3为研究活化剂,采用化学活化法制备DCFC用活性炭,着重考察了碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭的比表面积、孔隙率的影响,同时采用HNO3浸渍对活性炭表面进行改性及镍负载对活性炭导电性能进行改善。研究结果表明:当碱炭比为1、活化温度为900℃、活化时间为120min时,活性炭比表面积达1240m2/g,孔容积为0.768m3/g;镍负载后的活性炭体积电阻率明显下降;HNO3浸渍后,活性炭表面含氧官能团增多,灰分明显减少,但比表面积有一定下降,而体积电阻率增加明显。     

直接碳燃料电池活性炭制备的实验研究

以KOH为活化剂,采用化学活化法对橡木锯屑制取活性炭进行了实验研究。考察了活化温度、碱炭比和活化时间对活性炭比表面积的影响,得到了制取活性炭的最优工况,随后对此工况下的活性炭先后使用HNO3浸渍和乙酸镍Ni负载。结果表明,最优工况下制备的活性炭比表面积为1967m2/g。HNO3浸渍可以增加活性炭表面含氧官能团的种类和含量,也能较大程度地降低活性炭的灰分,乙酸镍Ni负载后,活性炭体积电阻率降低了很多。     

水涤脱附条件下改性活性炭脱硫性能研究

对MHY30型和MHY40型柱状活性炭在不同温度下进行水蒸气活化,采用负载Zn2+、HNO3氧化2种方法进行改性,并对改性活性炭催化氧化脱除锅炉烟气中SO2的性能进行了实验研究.以水涤脱附条件下的吸附反应空间理论为依据,对实验结果进行了分析,实验结果表明,活性炭改性必须考虑动态吸附容量的变化,孔径分布对水涤脱附条件下的活性炭脱硫性能具有显著影响,当活性炭平均孔径约为4.0～5.0nm时达到最佳脱硫效果.     

铁改性活性炭对水中镉的吸附和再生实验研究

制备了铁改性活性炭,通过快速动态小柱实验研究了活性炭改性前后对镉的吸附性能,同时考察了进水pH、进水流量和初始质量浓度等因素对吸附材料穿透特性的影响,最后对铁改性活性炭再生方法进行了研究.结果表明,铁改性活性炭对镉的吸附量是未改性活性炭的3.7倍,负载的铁氧化物大大提高了改性活性炭对镉的吸附能力,同时铁改性活性炭对镉的吸附受溶液pH、进水流量和初始质量浓度的影响.0.05 mol·L-1的EDTA-2Na溶液能有效再生吸附饱和后的改性活性炭,再生后的改性活性炭可重复使用.     

煤质成分对煤基活性炭活化成孔的影响机制

以国内常用的8种煤为原料,在相同工艺下,采用KOH活化制备煤基活性炭.利用低温N2吸附、电子扫描电镜(SEM)等手段对活性炭表面的孔结构及表面形貌进行表征,考察原料煤的物理化学性质对煤基活性炭活化成孔的影响机制以及对表面孔隙结构的影响规律.结果表明,原料煤的原生孔隙、挥发分及固定碳有利于活性炭自身的微孔发展;而原料煤的含水量以及灰分含量和固定碳中不可活化的未分解碳氢物质会抑制活化成孔.最终制备出比表面积为546～978 m2/g、总孔容为0.32～0.57 cm3/g的活性炭。     

超高比表面积活性炭结构与天然气脱附量的关系

以石油焦为原料、KOH为活化剂,在不同的活化条件下制得系列超高比表面积活性炭(SBET>2500m2.g-1)样品。将实验制得的不同比表面积和孔分布的超高比表面积活性炭作为天然气吸附剂,测定了不同孔径范围孔所占的表面积与天然气脱附量的关系,讨论了孔分布对天然气脱附量的影响;用数学方法求得了活性炭吸附剂孔表面上单位表面积天然气的脱附量,并利用线性回归求出了天然气脱附量(V)与中孔表面积的关系。经相关性分析表明,天然气的脱附量与活性炭吸附剂中孔所具有的比表面积(Smid)具有显著的相关性,说明在活性炭吸附剂上天然气脱附量主要取决于中孔表面对天然气分子的吸附;求得中孔表面上单位表面积天然气脱附量达0.350mL.m-2,是微孔单位表面积上天然气脱附量的2倍以上;在各吸附温度、吸附压力下,天然气脱附量随活性炭吸附剂中孔表面积呈线性增加,满足线性方程:V=k.Smid b。     

温度和改性浓度对改性飞灰汞吸附性能的影响

采用机械力耦合NaBr的方法对燃煤飞灰进行机械化学改性。在固定床反应装置上研究了NaBr质量浓度及吸附温度对改性飞灰脱汞性能的影响。结果表明：改性飞灰的脱汞效率受NaBr溶液质量浓度和吸附温度的影响较为明显,脱汞效率随NaBr溶液质量浓度的增加而增加,同时吸附温度越高汞吸附性能越好;在350 ℃的吸附温度下,机械力耦合0.5%浓度的NaBr对汞几乎完全吸附;在机械力与NaBr的协同改性过程中,随着NaBr溶液质量浓度的增加,原始飞灰中粒径占比发生改变,飞灰表面破碎程度增大,飞灰部分表面官能团发生改变,产生了活性位点与新的活性官能团,从而增强了对汞的吸附性能,促进了对汞的吸附脱除。     

N2气氛下活性炭的汞吸附性能

为研究活性炭吸收烟气中单质汞的吸附机理和提高其吸附能力的方法,对3种原始活性炭和载硫改性后的活性炭在氮气气氛下进行了汞吸附性能试验.结果表明:经水蒸气活化法制备的椰壳活性炭和杏壳活性炭对单质汞的吸收主要为物理吸附,吸附效果较差;而经氯化锌化学法制备的木质活性炭由于表面残存Cl元素,对单质汞的吸收表现出化学吸附的特性,吸附性能较好;经200℃和600℃渗硫改性后的活性炭,其汞脱除效率均得到提高,且渗硫的温度越高,其吸附能力越好.     

微波裂解柚子皮制备活性炭的工艺研究

通过将柚子皮微波裂解制得柚子皮炭,用化学活化法制备高品质的柚子皮活性炭。活化剂选用H3PO4,ZnCl2,KOH和NaOH,并对每种活化剂的炭剂比、活化温度、活化时间和浸渍时间进行考察,以碘吸附值为主要品质衡量指标。试验结果表明,最佳工艺条件:活化剂为KOH,炭剂比为1∶2,活化温度为800℃,活化时间为1 h,浸渍时间为36 h。制得的柚子皮活性炭碘吸附值为1 318.21 mg/g,亚甲基蓝吸附值为225 mg/g,得率为42.17%,灰分为4.96%,吸附性达到木质味精精制用颗粒活性炭国家一级品标准。