KOH作用下稻壳制备高比表面积活性炭的研究

以稻壳为原料、KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了活化剂用量、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响.研究结果表明,活化剂与稻壳的质量比为3:1,在800℃活化1h,制得的活性炭碘吸附值为1520.32mg/g,亚甲蓝吸附值为3442.50mg/g,比表面积为2027.42m2/g.SEM和XRD观察发现,干馏过程及活化过程的共同作用使活性炭产生多孔结构.     

混合活化制备稻壳基活性炭研究

以脱硅稻壳灰为原料,采用混合活化法制取活性炭,通过4种单一活化剂物料比的实验,确定了最佳物料比为1∶3;设计了5种混合活化的配比方案,实验结果表明在NaOH&Na2CO3和KOH&K2CO3配比为2.5∶0.5时碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到最优,说明辅助活化剂的加入可有效提高稻壳基活性炭的吸附性能。在总物料比和活化剂混合配比确定的条件下,进行了浸渍液质量分数、活化温度、活化时间3个单因素实验,结果显示,浸渍液质量分数为30%、活化温度为500℃、活化时间为40min时活化效果最佳,其中碘吸附值最高可达1528.76mg/g,可知混合活化对制备稻壳基活性炭有显著作用。     

用稻壳制备亚甲基蓝高吸附容量的超高比表面积活性炭

活性炭因具有高比表面积和丰富的孔结构而被广泛应用于吸附水处理中的污染物。稻壳具有独特的组成和微观结构, 是制备活性炭的优质碳源。以稻壳为原料, 利用过饱和KOH溶液的预活化和活化双重作用, 在不同温度下制备出超高比表面积活性炭。随着活化温度的升高, 活性炭的比表面积和总孔容逐渐增大。900 ℃下制得的活性炭具有超高比表面积, 达到3600 m²/g, 总孔容为3.164 cm³/g, 明显优于商用活性炭(YP-80, 比表面积为1310 m²/g, 总孔容为0.816 cm³/g)。具有最高比表面积的稻壳活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量达到983 mg/g, 几乎是YP-80 (525 mg/g)的两倍。通过吸附动力学拟合, 吸附亚甲基蓝的过程与拟二级动力学模型一致, 表明该过程为化学吸附。     

KOH/NaOH活化法辣椒秸秆制备高表面积活性炭与表征

以废弃辣椒秸秆为原料,KOH/NaOH为活化剂,采用正交试验,研究了活化温度、时间、炭化温度及KOH/NaOH/C对吸附性能的影响,得出最佳工艺条件即活化温度为700℃、活化时间为80min、炭化温度为450℃、KOH/NaOH/C为3∶1∶1。此条件下制得的样品Langmuir比表面积高达3217.237m2/g,吸附平均孔径为3.590nm,皆高于单一KOH活化样品(SLangmuir=3159.200m2/g,D=2.672nm)。同时采用SEM和FT-IR对KOH/NaOH活化样品的表面形貌和官能团进行分析,并与单一KOH活化样品进行对照,发现它们的化学组成相似,并皆具有丰富和发达的孔隙结构,但KOH/NaOH活化样品出现更多的中孔和一定量的大孔。     

CO2活化-碱液沸煮制备高介孔率的稻壳活性炭

以CO2活化-碱液沸煮新工艺制备高介孔率的稻壳活性炭,即先以CO2活化,后用NaOH溶液沸煮;采用正交试验研究CO2流量、CO2活化时间、NaOH浓度、NaOH沸煮时间、液固比对活性炭碘值的影响,并优化制备条件;采用N2吸脱附法表征活性炭;探讨孔隙发展机理。结果表明:采用CO2活化-碱液沸煮工艺,可以在无机碱不必经历高温过程的情况下制得介孔率高达79%的稻壳活性炭,其比表面积、孔容积、产率分别达到899m2/g、0.783 cm3/g、26.2%。     

氯化锌活化法制备木质活性炭研究

采用氯化锌活化法在不同操作条件下制备木质活性炭产品,通过实验测定相应的活性炭得率及活性炭的碘值、亚甲基蓝吸附值和苯酚吸附值.分析研究了氯化锌活化法制备活性炭工艺过程中各种操作参数如浸渍比、活化时间和活化温度对活性炭的得率、活性炭碘值、亚甲基蓝吸附值和苯酚吸附值的影响.实验结果表明,浸渍比是氯化锌活化法制备活性炭的最重要的影响因素.综合考虑活性炭的得率和吸附性能受活化操作参数的影响规律,探讨了氯化锌活化法制备木质活性炭的最优操作参数.在实验范围内,选择氯化锌活化法制备木质活性炭的浸渍比100%,活化温度500℃左右和活化时间60～90min比较适宜.     

稻壳制备活性炭的研究

随着环保问题的日趋重视,各行业对活性炭的需求逐年增加。稻壳是制备活性炭的良好材料,但它的灰分高,如果不对其进行降灰处理,难以制备高质量的活性炭。通过用 Ｎａ Ｏ Ｈ 除灰,制备活性炭实验,研究了 Ｎａ Ｏ Ｈ 溶液浓度、温度、浸渍时间对除灰效果的影响及灰分对活性炭吸附性能的影响。经除灰后,当稻壳炭的灰分为３７．３１％ 、１７．３５％ 和５．６３％ 时,制备的活性炭的碘值分别为７４９．０ ｍ ｇ／ｇ,９９７．０ ｍ ｇ／ｇ 和１ １２７．０ ｍ ｇ／ｇ。     

预活化时间对稻壳基活性炭结构和电化学性能的影响

以农业废料稻壳为碳源,氢氧化钠为活化剂,采用干法两步活化法制备活性炭。X射线衍射分析表明该法能有效去除稻壳中的灰分,提高活性炭的孔隙率。扫描电镜结果表明,活性炭具有发达的孔隙结构。以活性炭制备超级电容器的电极,并组装成扣式电容器。采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测定超级电容器的电化学性能,并着重探究了预活化时间对活性炭的结构及电化学性能的影响。结果表明,预活化时间为120 min的活性炭的比电容最大,在0.25 A/g电流密度下,可达219F/g,经过1 000次循环后,其电容保持率仍达85.4%。这表明活性炭电极具有较理想的电容特性,且循环性能稳定。     

高表面积活性炭对CH4的吸附

0 引言高表面积活性炭对甲烷的吸附进行了实验室和中试规模的研究,得到在压力为0.5～3.5atm(7—500psia)条件下的粉末和球状活性炭对甲烷在不同温度下的吸附等温线。通过测量恒压下碳样品排气随时间温度的改变,考察了吸附热的热效应。     

马尾藻基高比表面积活性炭的制备及表征

以马尾藻为原料,采用KOH活化法制备高比表面积活性炭。探索制备马尾藻基活性炭的实验方案和最佳工艺条件。采用正交实验法研究了炭化温度、炭化时间、低温活化温度、低温活化时间和浸渍时间对制得活性炭比表面积和孔容的影响。采用N_2吸附、SEM表征考察了活性炭的孔隙结构和表面形貌。通过正交实验法分析发现,制备马尾藻基高比表面积活性炭的最佳工艺条件为:炭化温度600℃,炭化时间180min,低温活化温度400℃,低温活化时间45min,浸渍时间2h。在16组实验条件下,制备的活性炭比表面积最大为3 122m2/g,所有样品的孔径几乎全部分布在6nm以内。     

利用核桃壳制备高比表面积活性炭电极材料的研究

以核桃壳为原料,采用KOH活化法制备活性炭,并将其用作超级电容器电极材料。利用N2吸附和扫描电镜(SEM)表征活性炭的孔结构及表面形貌,系统研究碱炭比(KOH与核桃壳炭化料的质量比)对活性炭孔结构的影响,并采用恒流充放电及循环伏安等测定核桃壳活性炭电极材料在3mol/L KOH电解液中的电化学性能。结果表明,随着碱炭比的增大,活性炭的比表面积、总孔容及中孔比例先逐渐增大后稍有减小。当活化温度为800℃,活化时间为1h,碱炭比为4时,可制备出比表面积为2404m2/g,总孔容为1.344cm3/g,中孔比例为28.6%,孔径分布在0.7~3.0nm之间的高比表面积活性炭。该活性炭用作超级电容器电极材料具有良好的大电流放电特性和优异的循环性能,电流密度由50mA/g提高到5000mA/g时,其比电容由340F/g降低到288F/g,经1000次循环后,比电容保持率为93.4%。     

单分散氧化铅掺杂稻壳活性炭的制备及析氢行为

以稻壳活性炭(ARC)为载体,通过浸渍化学结合法在稻壳活性炭上生成纳米结构的铅颗粒,经煅烧得到单分散氧化铅掺杂稻壳活性炭(PRC)。采用XRD、TEM和氮气吸脱附曲线等方法对上述碳材料进行了表征,结果表明:PRC表面均匀分布有约15nm的氧化铅颗粒,含量为14(m)%。氧化铅掺杂后,ARC的比表面积由988m~2/g下降为732m~2/g。通过线性扫描伏安法(LSV)和稳态极化曲线Tafel响应线性拟合,PRC的析氢动力学参数a值增大了18%,j~0减小了近7倍,抑制析氢效果显著。     

PEG法合成多孔高比表面积SiO2

以硅酸钠，盐酸，ＰＥＧ和水为原料，采用沉淀法制备了轻质多孔材料ＳｉＯ２。     

沥青基高比表面积活性碳的物理及化学结构

本文用ＡＳＡＰ２０００吸附仪测定了吸附性能优异的沥青基高比表面积新型活性碳（ＰＨＡＣ）的ＢＥＴ比表面积、用ＢＪＨ和ＤＲＳ法分析了其孔隙结构参数，用ＸＰＳ测定了ＰＨＡＣ的表面元素组成及含氧官能团，对ＰＨＡＣ的表面形态结构进行了ＳＥＭ和ＴＥＭ观察。研究表明：ＰＨＡＣ具有高度发达且均匀的微孔结构，其表面含有一定量的Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｃ－ＯＨ、Ｃ＝Ｏ、Ｏ＝Ｃ－Ｏ等多种类型的含氧官能团。     

磷酸活化碱木质素制备活性炭

以造纸黑液回收的碱木质素为前驱体,经磷酸活化制备低成本的木质素活性炭,对活性炭进行比表面积、孔结构及形貌的表征;考察活化温度、磷酸与碱木质素浸渍比、活化时间以及N2流量对活性炭产率及孔结构的影响。结果表明:磷酸活化碱木质素制备活性炭的产率都大于60%;在活化温度为550℃,磷酸与木质素浸渍比为1.5,活化时间3 h以及N2体积流量为75 m L/min时,活性炭比表面积达到1 139 m2/g;低成本的碱木质素是制备低成本活性炭的潜在的前驱体材料。     

高表面积活性碳的制备

本文报道了用石油焦、核桃壳为原料，以氢氧化钾为活化剂制备高表积活性碳的新工艺。研究了主要工艺条件对产品性能的影响。结果表明，最佳活化条件为：ＫＯＨ与原料比为４∶１，活化温度８００～９００℃。     

聚酰亚胺基高比表面活性炭及其电化学性能研究

以聚酰亚胺(PI)薄膜边角料为前驱体, 采用CO₂物理活化法制备高比表面活性炭。研究了活化工艺对PI活性炭孔结构性能的影响及其活化机理, 探讨了活性炭孔结构对其电化学性能的影响。结果表明, PI薄膜可以在相对较低的温度下经CO₂活化制备出具有无定型微晶质炭结构、孔隙结构发达的活性炭, 比表面积最高可达2809 m²/g, 总孔容积达1.423 cm³/g; 通过控制CO₂活化工艺, 可实现对PI活性炭的孔道尺度与分布的调控。作为超级电容器电极材料, PI活性炭在100 mA/g条件下, 比电容高达237 F/g, 电容保持率为86%。孔径集中于0.7~2 nm, 并存在适量介孔的活性炭具有极佳的电化学性能。