煤基活性炭孔结构对电化学性能的影响

以太西无烟煤和灵武烟煤的配合煤为原料在硝酸锰存在下经水蒸气活化制备了活性炭,利用气体吸附仪和电化学工作站表征其孔结构及循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等电化学性能.结果表明,比表面积SBET小于900m2/g时,比电容与比表面积成正比,SBET大于900m2/g时,比电容与比表面积成反比;活性炭的总孔容和微孔孔容对比电容的影响与比表面积存在相似的规律;中孔对比电容的影响最为显著,比电容随中孔孔容的增加迅速增加,在0.11～0.14cm3/g区间增幅明显减小,大于0.14cm3/g后迅速减小;制备的煤基活性炭电极的电化学行为表现为双电层电容与准电容协同作用;活性炭电极接触电阻很小,最大约为0.8Ω.     

氧化法改性煤基活性炭和椰壳活性炭的研究

用不同浓度的硝酸(HNO3)和过二硫酸铵((NH4)2S2O8)对煤基活性炭和椰壳活性炭进行了氧化改性，并用N：吸附、Beohm′s滴定、质量滴定和FT-IR进行了表面性质表征，实验结果表明，高浓度HNO3处理使表面积和孔体积降低，表明强氧化的生成物堵塞细孔，而低浓度HNO3的处理使表面和孔容有所增加，表明有氧化腐蚀打通封闭的细小微孔．值得注意的现象是(NH4)2S2O8的氧化改变了煤基炭的微孔孔径分布，但却对椰壳炭的微孔孔径分布几乎没有影响，这可能是酸性氧化溶解了煤基炭的灰分使孔隙结构发生改变．Beohm′s滴定发现HNO3氧化使表面羧基增加明显而(NH4)2S2O8氧化使表面酚羟基和内酯基含氧基团增加较多并由FT-IR图谱得以证实．质量滴定和Beohm′s滴定结果表明通过测定PZC值可方便指示出表面的酸碱性。     

甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化剂结构表征

应用ＸＲＤ和ＸＰＳ技术对用于甲醇气相氧化羰基化直接合成碳酸二甲酯催化剂ＰｄＣｌ_２－ＣｕＣｌ_２－ＫＯＡｃ／ＡＣ的体相和表面性质进行了表征．并结合催化剂的反应性能结果,提出了该催化剂体系上甲醇气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应机理．结果表明：在活性炭载体上 ＫＯＡｃ与氯化物 ＰｄＣｌ_２、ＣｕＣｌ_２间的相互作用,产生了ＫＣｌ晶相,而 ＣｕＣｌ_２被部分还原,产生了 ＣｕＣｌ, ＣｕＣｌ_２的存在抑制了ＰｄＣｌ_２的还原;催化剂失活的原因是氯的流失,ＫＯＡｃ起到了抑制氯流失和改进 ＰｄＣｌ_２－ＣｕＣｌ_２催化剂电子环境的作用,从而提高了催化剂的活性和稳定性．     

氨解改性煤基活性炭电极材料的电化学性能

以印尼褐煤为原料、KOH活化法制备的煤基活性炭,采用氨水在高压条件下对其进行改性,应用N2吸附仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了活性炭的孔结构和表面化学性质,测定了活性炭制作的电极在3mol/L KOH电解液中的电化学性能.结果表明,经过氨水高压改性处理的活性炭的比表面积和孔结构变化不大,但改性后活性炭表面的N原子含量增多,活性炭表面负载上一定量的C-N,N-H和-NO2等含氮官能团;改性后活性炭的比电容可达348F/g,比改性前提高27%;改性后活性炭电极的导电性增强,循环充放电性能更好,在42.5mA/g的电流密度下经1 000次循环充放电,比电容的保持率可达98.9%.     

改性煤基活性炭对Cr(VI)吸附性能的试验

研究以改性煤基活性炭为吸附剂对Cr(VI)进行静态吸附试验,探讨了吸附时间、溶液pH、吸附剂质量、Cr(VI)起始质量浓度对吸附剂吸附性能的影响.试验表明,煤基活性炭经改性后,对Cr(VI)具有良好的吸附性能;在室温时酸性条件下能快速达到吸附平衡,Cr(VI)去除率可达99%以上.改性煤基活性炭对Cr(VI)吸附效率明显提高.     

改性煤基活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的试验

研究以改性煤基活性炭为吸附剂对Cr（Ⅵ）进行静态吸附试验,探讨了吸附时间、溶液pH、吸附剂质量、Cr（Ⅵ）起始质量浓度对吸附剂吸附性能的影响．试验表明,煤基活性炭经改性后,对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附性能;在室温时酸性条件下能快速迭到吸附平衡,Cr（Ⅵ）去除率可迭99％以上．改性煤基活性炭对Cr（Ⅵ）吸附效率明显提高。     

载体和焙烧温度对VOx/AC催化甲醇氧化反应性能的影响

以不同材质的活性炭为载体,制备了一系列VOx/AC催化剂.考察了载体结构和焙烧温度对催化剂表面活性物种、酸性、甲醇氧化反应活性及产物分布的影响.结果表明,煤质球形炭(AC-1)与果壳炭(AC-3)载体表面能够形成高度分散的以四面体型VO4存在的单钒氧化物物种,使甲醇氧化活性明显高于其他活性炭载体;催化剂表面酸量影响产物...     

孔结构对煤基活性炭电化学性能的影响

以煤为前驱体,KOH为活化剂制备系列煤基活性炭电极材料.采用N_2吸附法及电化学测试对活性炭的孔结构和电化学性能进行了表征,研究了孔结构对活性炭电极材料的电化学性能的影响.结果表明,采用化学活化法可制备出比表面积1 048～3 581 m~2/g、中孔率7%～91%的活性炭电极材料.在3 mol/L KOH无机电解液体系及1 mol/L(C_2H_5)_4NBF_4/碳酸丙烯酯(PC)有机电解液体系中,活性炭电极材料的比电容分别达到322 F/g,190 F/g.2～3 nm的中孔对电解质离子在电极材料中的扩散有着重要作用,可以有效降低电解液的扩散阻力,提高电极材料比表面积的利用率,从而增强电容器的电化学性能.     

重铬酸钾改性煤基活性炭催化合成环己酮缩1，2-丙二醇缩酮

以环己酮和1，2-丙二醇为原料，重铬酸钾改性煤基活性炭为催化剂催化合成了环己酮1，2-丙二醇缩酮．并得到了较佳合成条件，环己酮为0．05mol，n（环己酮）：n（1，2-丙二醇）=1：2．0，催化剂用量为总反应物质量的2．9％（环己酮质量的7％），8．0mL环己烷作分水剂，反应时间为4．0h，产率为92．7％．结果表明，该催化剂具有较高的催化活性．     

铁系添加剂对煤基磁性活性炭性能的影响

磁性活性炭(MAC)是解决使用后活性炭回收难题的关键.选用太西无烟煤为原料,分别以四氧化三铁和草酸铁为添加剂,一步法制备了煤基磁性活性炭;测定了活性炭的碘值和亚甲蓝值,利用氮气吸附仪和振动样品磁强计分别表征其孔结构和磁性能,并考察了添加剂对活性炭吸附性能、孔结构及磁性能的影响.结果表明,铁系添加剂具有催化作用,对活性炭的孔结构有调控作用,使中孔率上升;添加剂的引入可增强活性炭的磁性;四氧化三铁的效能优于草酸铁,当四氧化三铁添加量为6.0%,炭化温度600℃,活化温度880℃时,活性炭比表面积、碘吸附值、比饱和磁化强度分别达到678.7m2/g,849.76mg/g,2.614emu/g.     

尿素醇解法合成DMC中纳米氧化铁催化剂制备工艺

制备催化材料三氧化二铁（Fe2O3）,应用XRD、SEM和比表面方法对所制备的材料进行表征,确定该催化剂为a-Fe2O3三方菱心晶体,其外观形貌为粒度分布比较均匀、40-50m的纳米材料,其比表面积为12．87m^2／g。通过对尿素和甲醇合成碳酸二甲酯反应的催化性能研究,得出制备催化材料三氧化二铁（Fe2O3）的最佳工艺条件为：所用的Fe（NO3）3-C2H50H溶液浓度为1mol／L每30mL溶液中分散剂尿素用量1．8g;调节溶液的pH值为5;焙烧温度为500℃。     

氧化铁催化尿素醇解制备碳酸二甲酯反应工艺的研究

通过固体研磨法、溶胶一凝胶法、沉淀法和铁盐强迫水解法制备得到4种氧化铁催化剂,并对其进行尿素与甲醇反应制碳酸二甲酯(DMC)活性测定。结果表明,沉淀法制备的氧化铁催化剂的催化效果更好,并得出合成碳酸二甲酯反应的最佳工艺条件为:n(甲醇):n(尿素)=65,每68mL甲醇催化剂用量0.1g,反应温度180℃,反应时间7h。探讨由纳米氧化铁催化尿素醇解法合成DMC的反应机理,是由具有Lewis酸性的氧化铁共同活化甲醇和尿素的结果。     

A simplified adsorption model for water vapor adsorption on activated carbon

A simplified model was developed to describe the water vapor adsorption on activated carbon. The development of the simplified model was started from the original model proposed by DO and his co-workers. Two different kinds of carbon materials were prepared for water vapor adsorption, and the adsorption experiments were conducted at different temperatures（20-50 °C） and relative humidities（5%-99%） to test the model. It is shown that the amount of adsorbed water vapor in micropore decreases with the temperature increasing, and the water molecules form larger water clusters around the functional group as the temperature is up to a higher value. The simplified model describes reasonably well for all the experimental data. According to the fitted values, the parameters of simplified model were represented by the temperature and then the model was used to calculate the water vapor adsorption amount at 25 °C and 35 °C. The results show that the model can get relatively accurate values to calculate the water vapor adsorption on activated carbon.     

活性炭对钌基氨合成催化剂活性的影响

研究了不同活性炭的表面性质与钌基氨合成催化剂活性的关系.以不同种类的活性炭为载体制备的钌基催化剂,其活性有很大的不同.活性炭的表面结构和表面化学性质均会对催化剂性能产生重要影响.研究发现催化剂活性与活性炭比表面积,总孔容之间并没有直接的依赖关系,而活性炭载体的灰分,pH值及中孔的孔容对催化剂活性影响较大.对活性炭进行适当的氧化改性处理可以提高催化剂的活性.促进剂与载体及活性组分之间存在强相互作用,当促进剂的含量改变时钌基催化剂的活性也产生明显变化,并且研究表明适当增大助剂K的含量可以提高催化剂的低温活性.     

生物活性炭净化效能的研究

通过CODMn 和浊度的测定 ,考察了生物活性炭在低温低浊期的去除率。在此基础上 ,对生物活性炭的生物相和显微结构进行了探讨。研究结果表明 ,自然形成的生物活性炭受水温的影响很大 ,且活性炭只起到载体的作用。若采取自然干燥的措施 ,人工固化形成生物活性炭 ,就可以发挥活性炭的物理吸附作用 ,使出水CODMn <2.5mg/L,浊度<2.0NTU ,并能提高活性炭的使用寿命。     

VOCs在活性炭纤维上吸附性能的研究

采用吸附法去除室内挥发性有机污染物VOCs，以活性炭纤维（ACF）作为吸附剂，用苯、甲苯作为VOCs的代表物，对影响活性炭纤维吸附性能的入口气体浓度、气体混合、物化性质、填充密度等因素进行了探讨．实验结果表明，初始浓度大则穿透时间短；甲苯比苯更易被吸附；苯和甲苯混合吸附时，吸附能力强的甲苯有置换吸附能力弱的苯的现象发生；填充密度对穿透时间与饱和时间有影响，密度大利于吸附．     

VOCs在活性炭纤维上吸附性能的研究

采用吸附法去除室内挥发性有机污染物VOCs,以活性炭纤维(ACF)作为吸附剂,用苯、甲苯作为VOCs的代表物,对影响活性炭纤维吸附性能的入口气体浓度、气体混合、物化性质、填充密度等因素进行了探讨.实验结果表明,初始浓度大则穿透时间短;甲苯比苯更易被吸附;苯和甲苯混合吸附时,吸附能力强的甲苯有置换吸附能力弱的苯的现象发生;填充密度对穿透时间与饱和时间有影响,密度大利于吸附.     

Water vapor adsorption in activated carbon modified with hydrophilic organic salts

Five different kinds of hydrophilic organic salts were used to modify commercial activated carbon in order to prepare hydrophilic carbon materials. Properties of the samples were analyzed by surface area analyzer and SEM-EDX. The hydrophilic organic salts with different properties were introduced into activated carbon and significantly affected the properties of the samples.During adsorption experiments, the water vapor adsorption amount in modified samples increases by 0.57-17.12 times in temperature range from 303 to 323 K and at relative pressure below 0.50. Water molecules combined with surface hydrophilic groups through H-bonding exhibit good thermo stability. The effects of temperature, oxygen content and properties of the hydrophilic organic salts on water vapor adsorption were studied. It is indicated that water vapor adsorption in modified samples is mainly affected by the surface oxygen content. The carboxylate radicals in the hydrophilic organic salts greatly affect the micropore structure of the modified samples, while the metal ions in them exhibit limited influence. Different adsorption capacity of modified samples can be explained with the electronegativity of elements presented by Pauling.     

活性炭比表面积对双电层电容特性的影响

用KOH活化活性炭作为电极材料制作双电层电容器,用接触角测定其润湿性,用恒流充放电、循环伏安等方法研究活性炭的电化学性能。结果显示,炭膜浸润时间最短约为90min,双电层电容器的比电容随比表面积增加而增大。比表面积为1932m^2·g^-1的炭样在1mol·L^-1的H2SO4电解~（677mA·g^-1）中充放电最大比电容为167F·g^-1。     

高比表面积活性炭纤维毡的制备及性能表征

以聚丙烯腈为原料，经过大量的实验研究，制备出了性能优异的高比表面积活性炭纤维毡，试验制得的活性炭纤维毡的碘吸附值达到1700mg／g左右、苯吸附量达到90％左右、比表面积约为1800m^2／g．