2～5nm孔集中分布泥炭基中孔活性炭的制备

将泥炭破碎、粉磨、浸渍磷酸后,压块成型、再破碎,置于管式炉经不同活化温度、活化时间制得活性炭。对浸渍磷酸后的泥炭样品在氮气下进行热重分析;测定活性炭样品的碘吸附值、亚甲蓝吸附值和焦糖脱色率,利用气体吸附仪、激光拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜分别表征其孔结构、碳结构、表面化学和微观形貌。结果表明:泥炭在磷酸活化过程中发生了交联反应,炭化/活化最大失重温度从300℃附近降低至200℃附近;随着磷酸浸渍比和活化温度的升高,活性炭中的无规则石墨层增多、羟基含量减少;磷酸浸渍比增加时,孔隙逐渐发达、吸附性能增强、2～5 nm孔段孔容增大;活化温度升高时,孔隙先收缩(400～550℃)后发生破坏(600℃)、吸附性能下降、2～5 nm孔段孔容减小;随着活化时间延长,活性炭的羟基含量先大幅减小(120～150 min)后无规律变化,孔隙先扩大(120～180 min)后收缩(180 min),吸附性能180 min后迅速下降,碳结构和2～5 nm孔段孔容无显著变化。在磷酸浸渍比1.5、活化温度500℃、活化时间180 min条件下,制得活性炭的比表面积为678.52 m~2·g~(-1),2～5 nm孔段的孔容达0.1475 cm~3·g~(-1)、占总孔容比率为31.04%、占中孔容比率为70.24%。     

原料复配制备木质素基成型活性炭研究

以碱木质素和杉木屑为原料,磷酸为活化剂,制备碱木质素基成型活性炭,考察了碱木质素质量分数、浸渍比、活化温度、活化时间等对活性炭性能的影响。研究结果表明：碱木质素复配杉木屑(碱木质素质量分数50%)后,复配料的表面润湿性显著提高,瞬时水接触角由133.2°(碱木质素)降低至86.6°(复配料);热膨胀系数显著降低,膨胀温度区间的热膨胀系数由2 365μm/(m·℃)(碱木质素)降低至45μm/(m·℃)(复配料)。在最佳工艺条件即碱木质素质量分数50%、浸渍比1.5∶1(纯磷酸与复配料质量比)、活化温度500℃、活化时间90 min下,制备的成型活性炭得率41.76%,碘吸附值1 070 mg/g,亚甲基蓝吸附值255 mg/g,强度90%,比表面积1 646 m²/g,总孔容积为0.795 cm³/g,其中孔径小于5 nm的孔容积占总孔容积的97.2%。     

磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭

以半纤维素的主要模型物木聚糖为原料,在不添加其他粘结剂的条件下,采用磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭。讨论了浸渍比和炭活化工艺对活性炭吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明:浸渍比的增加,有利于颗粒活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值、强度、总孔容积和中孔容积的提高。随着炭活化温度的升高,颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积呈下降的趋势,强度呈上升趋势。N₂吸附-脱附等温线和孔径分析表明,颗粒活性炭具有发达的微孔结构,炭活化温度的升高不利于孔隙结构的发达。     

磷酸活化法制备椰壳基不定型颗粒活性炭

以椰壳为原料,采用磷酸活化法制备椰壳基不定型颗粒活性炭,分析了反应条件对活性炭性能的影响。研究结果表明,随着浸渍比的升高,活性炭醋酸吸附量和醋酸锌吸附量呈不断上升的趋势,表观密度和强度呈下降趋势。活化温度和烘干温度的升高有利于活性炭醋酸锌吸附量、表观密度和强度的提高。在浸渍比1.25:1,活化温度400 ℃和烘干温度120 ℃,制得不定型颗粒活性炭的醋酸吸附量546 mg/g、醋酸锌吸附量61 g/L、表观密度0.395 g/mL和强度84.4%,符合国家标准GB/T 13803.5-1999的要求。     

CO_2活化制备椰壳基活性炭

以600℃下炭化2h后的椰壳炭化料为原料,通过CO2活化制备椰壳基活性炭,研究了活化温度、活化时间、CO2流量对活性炭得率及其吸附性能的影响。同时测定了该活性炭的N2吸附等温线,通过非定域化密度函数理论表征活性炭孔径分布。在适宜的工艺条件,所制备活性炭的得率为24%,碘吸附值为1428mg/g,其比表面积、总孔容积、微孔容积分别可达:1653m2/g,1.045cm3/g,0.8582cm3/g,且以2nm以下的微孔为主,产品性能达到了双层电容器专用活性炭(LY/T1617—2004)标准。     

毛发两性活性炭的制备及表征

以毛发作为原料,磷酸为活化剂制备活性炭。采用碘值吸附、亚甲基蓝吸附、比表面积、孔径分布、Bohem滴定法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等手段对所得产品结构特征和性能进行了表征。结果表明,以85%磷酸为活化剂,600℃高温活化1.0 h的条件下所制备出的活性炭得率为26.20%,碘吸附值为767.08 mg/g,亚甲基蓝吸附值为198.00 mg/g,比表面积为338.01 m²/g,总孔容为0.21 cm2/g,总孔容为0.21 cm³/g,平均孔径为2.45 nm。经Bohem滴定法结果表明毛发活性炭表面同时含有酸性官能团和碱性官能团,其总酸度为7.569 mmol/g,总碱度为1.320 mmol/g。说明以毛发为原料可以制备具有一定吸附能力的两性活性炭,这与传统以碳氧官能团为主的活性炭有一定的区别。     

磷酸活化制备PAN基活性炭纤维的研究

研究了活性炭纤维的H3PO4活化法，用碘值、苯值测定了活性炭纤维的吸附性能。制备出了比表面积为1578.64m^2/g，孔容为0.55mL/g，平均孔径为0.697nm的优质活性炭纤维。     

梧桐树叶基活性炭的制备研究

研究了制备梧桐树叶基活性炭的影响因素。以深秋梧桐树叶为原料,采用微波辐照磷酸活化法制备了梧桐树叶基活性炭,并对影响梧桐树叶基活性炭吸附性能的因素进行了研究。选取微波功率、辐照时间、液固比、活化剂浓度为影响因素,以碘吸附值作为评价指标,通过正交实验确定了梧桐树叶基活性炭的最佳制备条件;分析了各影响因素对梧桐树叶基活性炭性能的影响程度。以碘吸附值作为评价指标,最佳水平组合为微波功率800 W、辐照时间8 min、活化剂浓度80%、液固比为3 mL.g-1,在此条件下制备的梧桐树叶基活性炭碘吸附值大于618.78 mg.g-1。各影响因素对梧桐树叶基活性炭性能的影响程度依次为活化时间>液固比>微波功率>磷酸浓度。     

磷酸活化粘胶基活性炭纤维的生产

以粘胶纤维（或布）为原料,通过采用独特的磷酸浸渍、离心甩开、晒干技术,控制合适的炭化活化工艺条件,成功地生产出公斤规模的磷酸活化粘胶基活性炭纤维,纤维的手感柔软性、强度与水蒸气活化的粘胶基活性炭纤维相近。本工艺炭化活化温度低,产品收率高（36％－46％）,磷酸活化比水蒸气活化消耗更少的资源和能源。产品比表面积达737－1033m^2/g,对苯蒸汽和水溶液中碘有较好的吸附能力。     

毛发两性活性炭的制备及表征

以毛发作为原料,磷酸为活化剂制备活性炭.采用碘值吸附、亚甲基蓝吸附、比表面积、孔径分布、Bohem滴定法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等手段对所得产品结构特征和性能进行了表征.结果表明,以85％磷酸为活化剂,600℃高温活化1.0 h的条件下所制备出的活性炭得率为26.20％,碘吸附值为...     

不同磷酸活化工艺过程对活性炭孔结构的影响

以毛竹废料为原料采用磷酸活化法制备活性炭,为了考察磷酸活化工艺过程对活性炭孔结构的影响,实验将毛竹在炭化前后分别采用磷酸浸渍并活化,根据77 K氮气吸附等温线对产品结构进行了表征.实验结果表明:磷酸浸渍毛竹活化过程所得产品不仅具有较高比表面积(1 485～2 127 m2·g-1)且含有大量中孔,产品中孔体积为0.43～0.67 cm3·g-1,总孔体积高达1.53 cm3·g-1.磷酸浸渍炭化料活化过程所得活性炭没有中孔产生,最高比表面积及总孔容分别为923 m2·g-1,0.35cm3·g-1.可见磷酸浸渍毛竹活化过程更有利于孔隙发达活性炭的制备.     

磷酸活化烟草杆制备中孔活性炭的研究

以烟草杆为原料,以磷酸为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了磷酸质量分数、浸渍时间、炭化温度及保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响,在最佳工艺条件(磷酸质量分数30%,浸渍时间48 h,炭化温度750℃,保温时间20 min)下,所制备的活性炭其碘吸附值为889.36 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21.5 mL/(0.1 g),得率为36.90%。同时测定了该活性炭的液氮吸附等温线,并通过BET、H K方程、D A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为中孔型,BET比表面积为892 m2/g,总孔体积为0.467 8 mL/g,微孔占总孔体积的37.06%,中孔占62.85%,大孔占0.07%。最后采用电子探针和透射电镜分析了活性炭的微观结构,其结构与氮吸附测定的结果较为一致。     

氢氧化钠活化法制备木炭基活性炭

以木质炭化料为原料,NaOH为活化剂,制备活性炭。讨论了活化温度、碱炭比、保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响。结果表明,随着活化温度、碱炭比和保温时间的增加活性炭的活化程度增加,活性炭的得率不断下降;随着活化温度、碱炭比和保温时间的延长,活性炭的吸附性能先上升后下降。在较佳工艺条件下,活化温度850℃,碱炭比为1. 0∶1. 0,保温时间1. 0 h下活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为814. 7 mg/g和127. 5 mg/g。     

磷酸活化褐煤制备活性炭动力学

研究了磷酸一步炭活化云南先锋褐煤的炭活化动力学 .结果表明 ,用活化剂磷酸和助剂浸渍褐煤后 ,可加速炭活化进程 ,使褐煤中氢和氧主要以水和低分子量的醇醛形式脱除 ,炭活化反应速度对活化过程的相对挥发分为一级 ,并且用磷酸浸渍褐煤可提高炭活化速度常数 60 % .     

磷酸法制备酸水解木质素粉状活性炭的工艺研究

以酸水解木质素为原料，以磷酸为活化剂，采用特殊的预处理方法，制备出了吸附性能较高的粉状活性炭。用正交试验法得到了优化的预处理工艺：纯磷酸与酸木质素的质量比为2．2：1，预处理温度为140℃，预处理时间为9h。在此条件下制得的样品吸附性能为：亚甲基蓝吸附值达到225mg／g，A法焦糖脱色率达到110％。     

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。     

磷酸法木质活性炭的研究现状

对磷酸法木质活性炭的研究状况进行了综述,说明了磷酸浓度和加热条件对活性炭孔隙分布的影响,不同原料制备活性炭适宜的工艺条件。阐述了磷酸法活化的机理,指出了磷酸法灰分形成机理研究的重要性。     

粘胶基活性炭纤维的制备

以粘胶基纤维为原料，用磷酸盐浸渍，水蒸汽活化，制备了ACF。对磷酸盐的浓度、固液比、浸渍时间、活化温度、活化时间、条件进行了考察，并对ACF的孔结构和吸附性能进行了表征。结果表明，在一定条件下所制得的ACF主要以微孔为主，对有机饱和蒸汽有良好的吸附性能。     

油茶饼粕制备活性炭工艺研究

根据GB/T 12496.10-1999测定被活性炭吸附过后的亚甲基蓝溶液的吸光度来检测活性炭的吸附性能,根据吸附结果得出最佳工艺条件:磷酸法为磷酸浓度60%,活化时间120 min,活化温度500℃,收率为46.25%,亚甲基蓝吸附量为:12.0 m L/0.1g。KOH/NaOH法制备活性炭最佳条件为炭化时间60 min,活化温度700℃,收率为11.66%,亚甲基蓝吸附量为11.5 m L/0.1g。结果表明磷酸法收率高,吸附效果理想,是油茶饼粕活性炭较好的制备方法。     

磷酸活化粘胶基活性炭纤维的研究Ⅰ磷酸活化粘胶基活性炭纤维的研制

探讨了以磷酸为活化剂制备粘胶基活性炭纤维 (ACF)的工艺 ,研究了工艺条件对产品得率、比表面积及柔软性等的影响 ,并对所制样品的吸附和脱附性能进行了表征。结果表明 ,控制合适的磷酸浓度、固液比、浸泡时间、碳化活化温度、碳化活化时间等工艺参数 ,可制得碳化活化得率、比表面积、柔软性和吸附脱附性能等综合性能良好的活性炭纤维。