磷酸活化兰炭粉末制备活性炭的研究

针对兰炭粉末可利用性低及大量堆放带来的污染问题,提出利用兰炭粉末为原料,H3PO4为活化剂,采用化学试剂浸渍预处理,进一步气体活化的方式,单因素法分析不同活化条件对所制得活性炭收率、孔隙结构和碘吸附值的影响。采用ZXF-06/10型自动吸附仪测定所制备活性炭的N2吸附-脱附等温线和孔径分布,确定了H3PO4活化法制备活性炭的最佳工艺条件。试验结果表明:浸渍比和活化温度分别对活性炭的碘吸附值及收率影响显著,当浸渍比为5∶1、H3PO4质量分数40%、活化温度400℃、活化时间40 min时,产品活性炭的碘吸附值最高可达894.13 mg/g,比表面积为926.4 m2/g,总孔容为0.54 m L/g。     

用磷酸活化褐煤制备活性炭

用磷酸浸渍一步炭活化法对云南先锋褐煤制活性炭进行了研究，结果表明，磷酸加热浸渍对褐煤有较强的活化能力，在浸渍磷酸水溶液中添加硫酸能使产品活性炭的碘吸附值增加45％，但也会使碳损失增加5％～8％。用浓度为40％～60％的磷酸和9％褐煤质量的硫酸添加剂溶液，在80℃浸渍14h，400～430℃炭活化2min即可使褐煤完全活化，得到的活性炭碘吸附值大于800mg／g，产率高于45％。     

煤制活性炭工艺及吸附性能研究

以黑龙江煤制备活性炭,用正交试验法,考察原料煤种、碱炭比、活化温度、活化时间等因素对活性炭碘吸附值的影响,筛选出适宜煤种并获得了较适宜工艺条件:经酸洗脱灰的勃利煤,活化温度900℃,炭活化时间110 min,碱炭比5/1为最佳试验条件。在此条件下所得活性炭的碘吸附值已达2012 mg/g,比表面积达到1847 m2/g,其对水溶液中苯酚的吸附动力学研究结果表明,活性炭对苯酚的吸附符合二级吸附动力学模型,二级吸附速率常数k2为7.648×10-3g/(mg·min-1)。     

荞麦壳基活性炭的制备及其性能研究

为了实现固废资源化利用,以废弃荞麦壳为原料采用化学活化法制备了一种新型吸附 剂———荞麦壳基活性炭。 采用单因素方法对制备过程中的活化温度、活化时间、活化剂种类和荞 麦壳与活化剂的质量比进行了优化,通过碘值和亚甲蓝值考察了优化后荞麦壳基活性炭的吸附 效能,并采用气体吸附仪、X射线衍射法和扫描电镜分析表征了活性炭的孔结构、微晶结构及微 观表面形貌。 结果表明:当采用磷酸活化剂、活化时间90min、活化温度500℃、荞麦壳与活化剂 的质量比为1∶3时,获得的荞麦壳基活性炭碘值和亚甲蓝值分别为765.8mg/g和222.2mg/g, 其亚甲蓝值高于市售的三种活性炭(煤基、木质、椰壳活性炭);同时,优化后的荞麦壳基活性炭 的中孔孔隙率最大为96.8% ,总孔容量(0.666cm3/g)高于煤基活性炭和椰壳活性炭,比表面积 (785.3m2/g)与市售活性炭相当,说明以荞麦壳为原料采用磷酸活化可制备出中孔发达、吸附性 能好的活性炭。     

新疆高惰质组煤基活性炭制备与表征

以高惰质组准东不粘煤为原料制备活性炭,基于Box-Behnken响应曲面法,采用水蒸气活化制备了煤基活性炭,并测定了其碘吸附量,使用扫描电镜(SEM)观察了活性炭表面形貌,通过低温氮气吸附法得到了活性炭比表面积、总孔体积和孔径分布等物理结构特征。结果表明,最佳活化水平为活化温度900℃,活化时间90min,水蒸气流量6mL/min。活化时间、活化温度和水蒸气流量对碘吸附量均有影响,其中活化时间影响程度最大,活化温度次之,水蒸气流量最小,且因素之间交互作用不显著。比表面积、总孔体积和微孔数量均会影响碘吸附量,其中微孔数量起主要作用。     

正交实验法优化酸催化竹屑制备活性炭工艺

以竹屑废弃生物质为原料,磷酸和硫酸混合液为催化剂,低温制备竹屑活性炭。采用正交实验法研究了在低温二氧化碳活化条件下制备活性炭的优化工艺条件。结果表明,以磷酸和硫酸混合液为催化剂低温制备竹屑活性炭的优化条件为：硫酸和磷酸质量分数为20%和40%,炭化温度200℃,炭化时间2h,活化温度500℃,活化时间3h。本次试验制备的竹屑活性炭的吸附碘值为597mg/g,得率为66%。     

凹凸棒石/稻壳活性炭复合材料的制备及对阳离子黄X-GL的吸附性能

以凹凸棒石和稻壳为原料,氯化锌为活化剂制备了凹凸棒石/稻壳活性炭(ATP/RHAC)复合材料,研究了凹凸棒石与稻壳质量比、浸渍比、活化温度、活化时间等制备条件对复合材料吸附性能的影响.结果表明:当凹凸棒石与稻壳质量比为1:1、浸渍比为2:1、活化温度为500℃、活化时间为1h时制备的复合材料吸附性能较好,对阳离子黄X-...     

煤基吸附剂制备及其性能优化研究

以神府煤和污水污泥为原料采用微波炭化法制备吸附剂,分别考察了污泥和煤质量比、微波功率、微波炭化时间、碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。借助孔结构分析和模拟废水处理试验,对产品的性能进行了表征。结果表明:微波功率为800W,炭化时间为12 min,碱炭比为3∶1,活化温度为550℃,活化时间为2 h时制取的活性炭的吸附性能较好,碘吸附值为786.36 mg/g,BET比表面积251.78 m2/g,对模拟染料废水脱色率为67%。     

多层流化床含氧水蒸汽活化制备煤基活性炭

为探究多层流化床用于粉状炭化料活化的可行性,采用多层流化床反应器,以大同煤的炭化料为原料,通过含氧水蒸汽活化法制备活性炭,考察操作条件对活性炭的吸附性能、孔结构特性及产率的影响。结果表明,与单层床和3层床相比,双层床活化满足生产高品质活性炭的需求,且能获得较高的活性炭产率。采用在第2层床供入部分氧气的分级供氧方法可提高活性炭的产率,并维持了较高的吸附能力和比表面积。在双层流化床第1层床和第2层床活化温度分别为890 ℃和870 ℃、活化剂中氧体积分数为8.9%、加料速率5 g/min、水碳比1.73的条件下,当第2层床供氧量占总氧量的体积分数为50%时,活性炭的收率达到46%,比表面积为877.1 m2/g,亚甲基蓝吸附值为226 mg/g,碘吸附值为1 025 mg/g,强度为92%,装填密度为334 kg/m3。因此,在双层流化床中采用分级供氧能确保同时实现煤基活性炭制备的高收率和高品质。     

酸处理竹屑制备活性炭工艺研究

以竹屑为原料,经磷酸和硫酸混合溶液预处理,在低温下制备竹屑活性炭。采用正交实验法探讨了在低温条件下制备活性炭的优化工艺条件。结果表明,以磷酸和硫酸混合溶液为预处理剂,低温制备竹屑活性炭的优化工艺条件为:硫酸和磷酸质量分数为20%和40%,炭化温度200℃,炭化时间2h,活化温度500℃,活化时间3 h。本次试验制备的竹屑活性炭的吸附碘值为597 mg/g,活性炭产率为56%。还通过SEM表征制备的活性炭具有孔洞结构,孔径约为0.1μm,通过热重试验探讨了磷酸和硫酸混酸处理对竹屑热解特性的影响。结果表明,经混酸处理后,竹屑热解特性降低,固体产物产率升高,进而说明有利于活性炭产率的提高。     

煤基活性炭的制备

实验选取七台河焦煤和长焰煤为原料,制备出较高质量的煤基活性炭。结果表明:炭化到600℃并恒温45min,再于850℃下活化,可以制备出具有较高比表面积和较高碘吸附值的活性炭。     

氯化锌硫酸复配制备污泥活性炭及其表征

以污泥为原料,氯化锌与硫酸进行复配为活化剂,制备污泥活性炭。通过对Zn Cl2与H2SO4体积比、热解温度、保温时间和固液比4个因素进行正交试验,测定污泥活性炭碘吸附值,确定最佳制备工艺,并对污泥活性炭进行红外光谱、比表面及孔径、表面形貌等表征。结果表明:污泥活性炭的最佳制备条件为:Zn Cl2与H2SO4的体积比2∶1,加热温度为550℃,保温时间为40 min,固液比为1∶2.5,该条件下制得的污泥活性炭比表面积为198.32 m2/g,平均孔径为4.759 4 nm,碘吸附值为552 mg/g。     

改性活性炭的粒级对吸附金-硫代硫酸根络离子的影响研究

硫代硫酸盐提金法是最有望取代氰化法的无毒提金方法，但浸出液中金-硫代硫酸根络离子(Au(S₂O₃)^3-₂)无法经济有效地回收阻碍了该方法的工业应用。为了提高活性炭对Au(S₂O₃)₂^3-的负载量，本文以三种粒级的活性炭为原料，采用三聚氰胺浸渍-高温热活化法制备了改性活性炭。通过静态吸附法、孔径与比表面积分析仪、SEM-EDS和XPS等方法详细研究了三聚氰胺用量、浸渍温度、热活化温度和时间等对改性活性炭吸附Au(S₂O₃)₂^3-的影响和吸附机理。研究结果表明，粒级为0.45～0.90 mm的活性炭添加3.75%的三聚氰胺，50℃下浸渍改性后，在温度为750℃下热活化60 min,制备的活性炭对Au(S₂O₃)₂^3-的负载量最大，为553.35...     

煤层气中甲烷/氮气分离用椰壳活性炭的制备

为解决变压吸附法提纯煤层气中甲烷遇到的吸附剂难题,以我国海南产椰壳炭化料为原料,采用二次炭化-水蒸气物理活化工艺制备生物质基活性炭,采用高压电子天平测量了298 K、0～1. 0 MPa下CH_4/N_2在制备得椰壳活性炭上的吸附等温线,利用比表面积和孔径吸附仪测量了活性炭的孔径结构,详细研究了活化工艺参数对CH_4/N_2吸附分离性能及孔隙结构的影响。通过变压吸附装置检验了最佳工艺参数条件下制备椰壳活性炭的CH_4提浓效果。研究结果表明,随着活化温度的提高,平衡分离系数逐步减小,吸附容量逐步增加,最佳活化温度为850℃;平衡分离系数和饱和吸附容量均随水蒸气流量的增加呈先增加后减小的趋势,最佳水蒸气流量为2.0 kg/h;平衡分离系数随活化时间延长先增加后减小,甲烷饱和吸附容量逐渐递增,最佳活化时间为40 min。升高活化温度对孔结构的发育影响显著,比表面积、微孔孔容和总孔容均呈递增趋势,表明升高温度有利于微孔的发育,可制备出微孔发达的活性炭。变压吸附评价结果表明在水蒸汽活化工艺最优条件下制备得椰壳活性炭可将20%CH_4-80%N_2模拟煤层气中的CH_4体积分数提高到48. 3%,提浓幅度大于25%,回收率为80.58%,产能达到108.82 m~3/(t·h);同时,该吸附剂对中高浓度煤层气也具有较好的分离效果,体现出较好的分离性能。     

磷酸活化咖啡渣制备活性炭及其表征

以咖啡渣为原料,采用正交试验法,通过磷酸活化制备咖啡渣基质活性炭(CGAC),研究了活化温度、活化时间和磷酸质量浓度对活性炭吸附性能及炭化得率的影响。利用比表面积(BET)、N_2吸附-脱附及孔径分析、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等对其理化性能进行表征。结果表明:以10%磷酸为活化剂,600℃高温活化1.5 h,制得CGAC-1.5 h-600℃-10%H_3PO_4,对水中Cr(Ⅵ)去除率可达98.76%,炭化得率为45.54%。CGAC芳构化程度高,形成了类石墨微晶碳结构,其表面呈现网孔状疏松结构,比表面积可达1 058.75 m~2/g,平均孔径为1.80 nm,是一种微孔型活性炭。经红外图谱分析,活性炭表面的-OH、C=O、C-H等含氧、含氢官能团及芳香环提供的π电子对吸附溶液中Cr(Ⅵ)有重要贡献。     

响应面法优化活性炭制备工艺及其吸附机理

将废弃物石莼与褐煤进行低温共热解,再将共热解半焦用KOH活化制备高性能活性炭材料,Box-Behnken中心组合设计-响应面法优化碱炭比、活化时间、活化温度对吸附性能的影响。结果表明:建立的2个二次多元模型方程均具有极高的显著性,失拟项不显著,方程的确定性系数高。由模型得出理论最佳工艺条件为碱炭比2.95、活化时间59.09 min、活化温度812.9℃。活性炭吸附废水亚甲基蓝的吸附过程符合拟二级动力学模型方程。     

以东部地区煤为主要原料制备活性炭的研究

采用山东气肥煤和河南贫煤为主要原料,配入少量太西无烟煤,采用无焦油黏结剂新方法制备柱状活性炭。以苯酚值、碘值、亚甲基蓝值、比表面积、孔径分布和强度等指标表征样品性能。采用正交试验法设计实验方案,研究了原料配比、炭化温度、炭化升温速率、活化温度、活化时间等因素的影响,得到了最佳制备条件。     

煤基碳质反应剂与活性炭的制备和性能

利用先锋褐煤为原料制备碳质反应剂,采用湿法工艺脱硫除铁,解决了木炭来源对生态所造成的破坏。控制一定的酸度、浓度和液固比,利用水蒸汽活化法制备标准的活性炭。在使用了特制的添加剂后,随着活化温度的升高,各种添加剂成分具有一定的协同作用,使活化时间延长,符合产品质量的要求,提高活化温度使所需活性炭的强度。通过脱硫除杂后工业实验表明,利用活性炭的吸附性或者催化性,能够将其运用于广泛的工业领域,是今     

用煤焦油沥青制备优质活性炭的研究

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化、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，在适宜的工艺条件下制备的活性炭，强度为90．4％，比表面积为2601.0m^2/g，吸碘值为2216.7mg/g，吸苯值为1099.1mg/g，吸亚甲基蓝值为397.5mg/g，产品性能优良。图1，表8，参7。     

硝酸铜改性超级电容器用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,采用硝酸铜溶液浸渍-高温热解法对其进行改性处理,低温N 2 吸附法对改性前后活性炭的孔结构进行表征,SEM和XRD对改性前后活性炭的表面形态和微晶结构进行表征,并测定KOH对活性炭的润湿性及活性炭电极的恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学性能。结果表明：硝酸铜改性可能使部分孔隙（尤其是微孔堵塞）的比表面积和孔容积降低,但中孔率有所提高;硝酸铜改性可以提高KOH溶液对活性炭的润湿性,在活性炭表面负载氧化铜,提高活性炭对电解液的吸附能力,并产生赝电容效应,提高活性炭的电化学性能。在试验条件下改性硝酸铜溶液的最佳浓度为2%,其电容器的质量比电容可达322 F/g,并使交流阻抗等电化学性能得到改善。