正交实验用于煤沥青基活性炭的工艺优化

介绍了正交实验法用于煤沥青基活性炭的研制,在固定碱炭比的条件下,分析了炭化温度(A)、炭化时间(B)、活化温度(C)及活化时间(D)四因素对活性炭比表面积的影响。通过直观分析和方差分析可知,四因素中对BET比表面积影响次序为:B>D>A>C,从而找出制备煤沥青基活性炭的最优工艺条件A3B1C1D2,并且在炭化温度为450℃、炭化时间为30min、活化温度为800℃和活化时间为100min的条件下制备出比表面积为1846m2/g的活性炭。     

活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响

以煤沥青为原料,KOH为活化剂制备活性炭。应用正交设计研究了制备工艺中炭化温度(A)、炭化时间(B)、活化温度(C)和活化时间(D)四因素对活性炭比表面积的的影响。结果表明:B>D>A>C,并结合KOH活化法的作用机理,分析了原因。     

ZnCo双金属MOF材料的制备及其催化性能探究

以(CH3COO)2Zn和(CH3COO)2Co为金属源,咪唑为有机配体,采用一锅法合成ZnCo双金属节点的金属有机骨架(Metal Organic Frameworks,MOF),将制备的材料用于活化过硫酸盐降解罗丹明B以评估其催化性能.结果 显示考所制备的材料具有优异的催化性能,且受pH影响小,在罗丹明B、过一硫酸...     

改质煤沥青制备活性炭的研究

以改质煤沥青为原料,采用KOH活化法制备活性炭。探讨了碱炭比、炭化时间、活化温度、活化时间等对活性炭吸附性能的影响。结果表明,制备改质煤沥青基活性炭的最佳条件为:碱炭比为4,炭化时间为45 min,活化温度840℃,活化时间140 min,在此条件下,制得改质煤沥青基活性炭的碘吸附值为1 152.8 mg/g。     

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。     

以煤焦油沥青为原料制备高性能活性炭的研究

以煤焦油沥青为原料,使用KCNS溶液活化处理,选择适宜的工艺条件,制备出优质的活性炭。讨论了煤焦油沥青热处理温度、中间相沥青的粒径、KCNS溶液的浓度、KCNS溶液与中间相沥青的液固比、炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间等主要因素对活性炭性能的影响。结果表明,在该适宜的工艺条件下制备的活性炭,强度为90.8%,比表面积为2 601.5 m2/g,吸碘值为2 217.0 mg/g,吸苯值为1 099.3mg/g,吸亚甲基蓝值为397.8mg/g,产品性能优良。     

晋城无烟煤基活性炭吸附剂的制备及性能研究

以晋城无烟煤为原料,与KOH活化剂混合均匀,利用正交实验,通过碘吸附值和亚甲基蓝吸附值对其活化功率、活化时间和碱度等工艺条件进行探讨,采用扫描电镜(SEM)和BET比表面等检测手段,对KOH最佳工艺条件下制备的活性炭进行了表征.实验结果表明:KOH微波活化制备晋城无烟煤基活性炭的最佳工艺条件为活化功率480 W,活化时间7.5min,碱度4∶1,此时制备的活性炭吸附效果最好,其碘吸附值为989.4mg/g,比表面积为1 057.2m2/g,其工艺条件对活性炭吸附的影响递减顺序为:活化功率、活化时间、碱度.     

煤沥青预处理工艺对活性炭孔结构的影响

煤沥青属热塑性高含碳材料 ,因其软化点低 ,制备活性炭前需要进行不溶不熔处理 .实验采用热聚合与空气氧化聚合两种工艺分别对沥青进行预处理 ,发现原料预处理工艺对所制备前驱体的组成、结构和性能影响很大 ,由此导致制备的活性炭比表面积与孔结构同样存在显著差异 .根据变化规律 ,可从中找出制备高比表面积活性炭适宜的工艺条件 :对热聚合方法预处理条件为 45 0℃恒温 4h～ 6h,挥发分 1 6.7%～ 2 6.4% .对氧化聚合方法预处理条件为 :42 0℃前升温速度为 2℃ /min～ 3℃ /min,挥发分 2 0 .2 %～ 2 2 .7% .在同样条件下分别采用 KOH炭化、活化 ,其比表面积前者为 :1 1 0 0 m2 /g～ 1 30 0 m2 /g,后者为 :1 40 0 m2 /g～ 1 5 5 0 m2 /g.以此为煤沥青制备高比表面积活性炭进一步研究提供了依据     

干熄兰炭基活性炭的制备及其吸附性能

采用物理化学活化法处理干熄兰炭进一步制备活性炭,探究了活化剂选择、碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭吸附维生素B12溶液的影响,并且对最优条件下制备的活性炭进行SEM、BET、FIIR分析.研究表明,对比不同活化剂(ZnCl2、H3PO4、KOH)饱和溶液浸渍后得到的活性炭吸附维生素B12吸附量,KOH活化制备活性炭的...     

活化条件对沥青基球状活性炭结构与吸附性能的影响

研究了不同活化条件对沥青基球状活性炭表面物理结构的影响,并初步探索了其作为医学吸附材料对维生素B12及肌酸酐的吸附性能。结果表明：改变活化条件,可在一定范围内控制沥青基球状活性炭的孔径;在实验条件下,沥青基球状活性炭对维生素B12及肌酸酐的吸附率分别达到80％及96％。     

复合污泥基活性炭催化臭氧氧化降解水中罗丹明B

以污水处理厂生物污泥和化学污泥等为原料制备出复合污泥基活性炭(CAC),与纯生物污泥基活性炭(BAC)和商品活性炭(AC)对比,分别考察了吸附、催化臭氧氧化和自由基抑制剂存在时催化臭氧氧化对水中罗丹明B的去除效果,进而研究了p H和臭氧投加量对CAC催化效能的影响。结果表明,三种活性炭均能提高臭氧氧化降解罗丹明B的效率,CAC催化效能最好。CAC催化臭氧氧化罗丹明B的反应遵循羟基自由基机理,随着p H的增大和臭氧投加量增加,CAC催化效能得到提高。     

微波诱导活性炭催化氧化降解罗丹明B研究

以罗丹明B模拟有机染料废水,对微波诱导活性炭处理罗丹明B进行研究,分别考察了微波辐射时间、微波辐射功率、外加氧化剂双氧水用量、活性炭用量对罗丹明B降解效果的影响。实验结果表明:对于1000 mg/L的罗丹明B,p H值为2,微波辐射时间为40s,微波功率为640 W,双氧水用量为0.2 m L,活性炭用量为0.1g时,罗丹明B的去除率可以达到99.6%。     

利用稻草制浆黑液制备活性炭的研究

利用稻草制浆黑液中提取的木质素/二氧化硅复合材料为前驱体制备了活性炭.研究了活化剂KOH用量、活化反应的温度和活化反应的时间对活性炭吸附性能的影响.最佳的反应条件为:浸渍比(KOH于复合材料的质量比)为3:1,活化反应的温度为750℃,活化反应的时间为1h,此时制备的活性炭碘吸附值最大.制备的活性炭碘吸附值达到816.26 mg/g,BET比表面积为532.6 m2/g.活性炭大部分为介孔结构,含有少量微孔结构,平均孔径在6 nm.     

石莼基微/中孔复合结构活性炭的制备及性能

以海洋海藻废弃物石莼为原料,通过热解预炭化,KOH活化制备活性炭。以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为吸附性能评价指标,探究了活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明,当KOH与石莼半焦质量比(碱炭比)为3.0∶1.0、活化时间为45 min、活化温度为800℃时,活性炭吸附性能最优,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值最大,分别为1824.19 mg/g、914.98 mg/g。FTIR测试表明,活性炭含有大量羟基等官能团。SEM测试表明,活性炭表面粗糙、存在大量孔结构。活性炭的BET比表面积为2616.3 m2/g,Langmuir比表面积高达4883.5 m2/g,平均孔径为2.73 nm。石莼基活性炭的孔结构为微/中孔复合结构,有作为储能、环保材料的潜质。     

脱油沥青基活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附性能研究

以脱油沥青为原料,采用氢氧化钾活化法制备了比表面积高达3245m~2/g的活性炭。样品的表征利用X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM),利用样品活性炭对亚甲基蓝的吸附研究其吸附性能。结果表明:焙烧温度为800℃、氢氧化钾与脱油沥青的质量比为5:1条件下制备出的活性炭样品,有更丰富的中孔结构。脱油沥青基活性炭亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型;提高活化温度,活性炭对亚甲基蓝吸附容量可明显提高,最大吸附容量Q_m可高达518.1 mg/g。     

煤沥青制备磁性活性炭的初步研究

以煤沥青为原料,通过熔融法加入磁性组分Fe_3O_4制备磁性活性炭。对加入方式、炭化和活化等因素的影响进行了探索。实验结果表明,煤沥青中加入磁性组分Fe_3O_4颗粒,会使表面积有所下降;与负载法相比,熔融法加入磁性组分的磁性活性炭比表面积提高了约900 m~2/g;炭化温度在450℃时活化时间90 min左右为宜;活化温度在800℃时活化时间90~120 min为佳。采用XRD、SEM和EDX对磁性活性炭进行了表征,制备的活性炭呈层状的片状结构,磁性组分Fe_O_4在炭化和活化过程中未发生变化,保持了磁性性能,而且铁元素分布相对比较均匀,没有发生团聚现象。因此,加入方式对活性炭的性能有重要影响,在炭化前通过熔融法加入磁性组分制备的活性炭性能优于炭化后再赋磁性的活性炭。     

稻壳基活性炭负载纳米Fe_3O_4对水体中罗丹明B的吸附

通过浸渍-碳热法制备出稻壳基活性炭负载纳米Fe3O4颗粒(RH-Fe3O4),利用光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等仪器对材料的形貌、物相结构等进行了表征,探讨了RH-Fe3O4在不同条件下对罗丹明B的吸附情况。结果表明在常温常压、p H为6.0±0.1的条件下,0.4 g/L RH-Fe3O4对10 mg/L的罗丹明B的去除率为91.94%,并在100 min内可达到吸附平衡;RH-Fe3O4对罗丹明B的吸附符合Freundlich吸附方程(R2=0.97);对比稻壳基活性炭和纳米Fe3O4,所合成的RH-Fe3O4具有优越的吸附性能;此外,溶液的初始p H、吸附时间等因素对其吸附效果均有一定影响。     

煤沥青制备高性能活性炭

以煤沥青为原料,使用ＫＯＨ活化处理制备高品质活性炭。研究了煤沥青热自理温度,碱炭比,活化温度、粒度、脱水温度和脱水时间对活性炭ＢＥＴ表面积和活性炭吸附性能的影响。     

稻壳基活性炭电极材料制备及其电化学性能研究

以稻壳为原料,氢氧化钠为活化剂,制备活性炭.进一步将该活性炭作为电极材料,以氢氧化钾溶液为电解液,组装超级电容器.采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等手段,分析了不同活化温度对活性炭的比表面积及孔结构的影响,并利用恒流充放电、循环伏安等方法研究了电容器的电化学性能.结果表明:800 ℃活化下活性炭的比表面积最佳,为2760 m2/g,孔结构发达.此条件下,在6 mol/L的KOH电解液中,活性炭电容器比电容达267.2 F/g,等效内阻仅2.2 Ω,倍率性能好.经过5000次循环后,其电容保持率仍有83.7%,表明该稻壳基活性炭电极具有优异的充放电可逆性和循环稳定性.     

超级电容器用高比能量超级活性炭的结构与电化学性能

以沥青焦为原料,采用KOH活化法制备了具有高比表面积的超级活性炭(SAC),采用N2吸附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其孔结构、微晶结构以及表面官能团进行了表征,研究了其作为超级电容器电极材料在1 mol/L的Et4NBF4/碳酸丙烯酯电解液体系中的电化学特性.结果表明,所制活性炭的比表面积(SBET)达2 893 m2/g,孔径主要分布在1-4 nm范围,其质量比电容(Cm)和能量密度分别达到190 F/g和59 W·h/kg.