煤基活性炭的孔隙结构及氧化动力学特性

在活性炭自燃及氧化燃烧动力学的理论基础上,通过对4种不同生产阶段的煤基活性炭进行氮吸附实验、SEM实验和热重实验,研究了活性炭生产阶段孔隙结构的变化情况,并运用热重分析方法对活性炭从30℃到800℃之间的氧化燃烧过程进行分析。结果表明:在煤基活性炭由压块料到活化料生产过程中,样品中挥发分与水分的含量呈逐渐降低趋势,氢元素与氧元素含量大量减少,说明活性炭中的活性小分子逐渐减少;活化料活性炭的孔隙结构最发达,比表面积最大,与氧气反应的速率最快,氧化燃烧性质与其它3种活性炭有显著不同; 4种活性炭样品起始失重温度和着火点温度均是先升高后降低,炭化料总放热量最大,压块料和活化料居中,炭化粉料最小,说明生产过程中炭化工艺惰化了活性炭的氧化性能,而活化工艺又使得活性炭氧化性能提高,其自燃危险性由高到低排序为活化料、压块料、炭化料、炭化粉料活性炭。     

K2CO3活化法制备椰壳活性炭

以椰壳炭化料为原料，采用K2CO3活化法在不同操作条件下制备椰壳活性炭，探讨了K2CO3活化实验中K2CO3与炭化料质量比、活化时间和活化温度对活性炭得率、活性炭亚甲蓝吸附值和苯酚吸附值的影响．实验结果表明，K2CO3与炭化料质量比和活化温度是K2CO3活化法制备椰壳活性炭最重要的影响因素．综合考虑活性炭的得率和活性炭吸附性能受活化操作参数的影响规律，探讨了K2CO3活化法制备椰壳活性炭的最优操作参数，得到了实验范围内的最佳5-艺条件为：K2CO3与炭化料的质量比为2：1，活化温度为800℃左右，活化时间为120min．     

物理活化法制备椰壳活性炭研究

以椰壳炭化料为原料采用水蒸气活化法在不同操作条件下制备得到各种椰壳活性炭.分别研究了水蒸气活化实验中活化时间和活化温度对活性炭的得率、活性炭碘值和苯酚吸附值的影响关系.实验结果表明,活化温度是水蒸气活化法制备椰壳活性炭的最重要的影响因素.在实验范围内,水蒸气活化法制备椰壳活性炭时,宜将活化温度选择在850℃左右,活化时间为120min.     

花生壳活性炭基产氢催化剂性能研究

生物质活性炭作为载体制备产氢催化剂可应用于便携式氢燃料电池领域,解决氢燃料电池动力不足问题,能变废为宝,具有很好的环境、社会和经济效益.采用花生壳生物质废弃物为原料,在流化床中经炭化、活化制备成生物质活性炭,并将其作为载体负载Co-B催化剂.将该炭基Co-B催化剂用于催化NaBH4水解制氢,考察了不同炭化时间、炭化温度、活化时间、活化温度等因素对生物质炭基Co-B催化剂的产氢性能影响.利用SEM和EDX对活性炭和催化剂的形貌及结构进行表征分析.结果表明:炭化温度为400℃、炭化时间1h,活化温度800℃,活化时间为2h时所制得活性炭基催化剂的性能远远优于商业活性炭基Co-B产氢催化剂,其平均产氢速率可以达到3 200mL·min~(-1)·g~(-1) Co-B催化剂.     

流化床一步法制破碎活性炭

原煤经粉碎筛选送入流化床反应器．在反应器内一步完成炭化和活化．直接制取活性炭．活化气体是煤气燃烧废气和水蒸气的混合物，本文详细考查了温度．气速和活化气体组成对活性炭产品性能的影响．同时对工业实际生产进行了模拟．为制备性能优良而廉价的活性炭提供了工艺参数．     

椰壳渣制备高比表面积活性炭

通过正交实验和单因素实验探讨了以椰壳渣为原料、KOH为活化剂制备高比表面积活性炭的最佳工艺条件.考查了炭化温度、活化温度、活化时间、活化剂料比等因素对实验结果的影响.在炭化温度为600℃、碱炭质量比为2∶1、活化温度为900℃、活化时间为90 m in条件下,制备出以微孔为主、比表面积达2 180 m2.g-1、总孔容为1.19 mL.g-1的高比表面积活性炭.     

炭黑/煤焦油沥青基球形活性炭的制备及表征

以煤焦油沥青为前驱体,采用反溶剂沉淀法来构建沥青的球形结构,并在此过程中添加炭黑颗粒,利用后续炭化过程中两种物质的界面分离增加孔道结构,应用KOH活化法制备煤沥青基球形活性炭.系统地讨论炭黑添加量、炭化温度、活化温度、KOH添加量等因素对复合球形活性炭的微观形貌及孔道结构参数的影响.实验结果表明,炭黑添加量对球形活性炭的形貌结构和比表面积有着重要影响.炭化温度过低、活化温度过高、KOH添加过多均会导致制备的样品难以维持球形形貌.因此,调控适宜的制备条件才能制备出比表面积较大、球形度良好的球形活性炭.     

磷酸盐活化法制备椰壳纤维基活性炭研究

采用正交试验设计实验方案,以椰纤维为原料,经炭化、活化等处理,研究磷酸盐活化制备高比表面积活性炭的实验方案与工艺条件,得到比表面积高,孔隙发达,吸附效果优异的活性炭.考查了活化剂配比、活化温度、活化时间、升温速率等因素对活性炭吸附性能及产率的影响,得到最佳的活化方案与工艺条件.并在实验的基础上探讨了活性炭的活化机理.     

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2601.0m2/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.     

煤基活性炭成孔机理研究

利用物理吸附分析仪和扫描电子显微镜分别对原料煤成型、炭化和活化过程中的物料形貌和孔结构进行表征研究.结果表明,活性炭制备过程中的炭化和活化工艺是煤基活性炭最为关键的工艺过程之一,对煤基活性炭成孔效果有重要的影响.如果只对物料进行炭化处理而不进行活化工艺,则物料不会形成活性炭所具有的发达的孔隙结构;反之,如果不经过炭化过程而直接进入活化阶段,其结果是尽管可以使活化料产生一定的孔隙结构,然而由于其比表面积和孔容增长有限,达不到预期的吸附效果.物料依次进行适当的炭化和活化过程,产物的孔结构才能得到充分发展,从而才能制备出满足一定需要的活性炭产品.     

晋城超低灰无烟煤制备高比表面积颗粒活性炭的试验研究

以晋城无烟煤为原料,先经浮选和酸洗脱灰,得到灰分1.2%的超低灰无烟煤,再将其与活化剂KOH按比例混合、粘结成型,并经活化处理制备高比表面积活性炭。主要考查了碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭比表面积及收率的影响。结果表明,晋城超低灰无烟煤制备高比表面积活性炭的最佳工艺条件为:碱炭比5∶1,活化温度800℃、活化时间1 h,活性炭的BET比表面积为1 800.71 m2/g,孔径大小分布于0.3～5 nm之间,以微孔为主。     

一步活化法制备过程中H2O蒸气对聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)结构性能的影响

以Courtaulds纤维为原料,采用连续化碳纤维生产线制备出稳定的预氧纤维,通过连续化活化炉进行预碳化和水蒸气物理一步活化,制备出具有高吸附性能和高拉伸强度的聚丙烯腈基活性碳纤维（PAN-ACFs）丝束。借助比表面积（BET）、广角X射线衍射（WAXD）、力学性能和碘吸附等表征测试手段研究了水蒸气量对PAN-ACFs孔结构及力学性能的影响。结果表明：在适当的活化时间、活化温度下,逐步增加水蒸气的流量,活性碳纤维的吸附能力先快速增大,而后稳定,最后再缓慢地增加;纤维的拉伸强度呈现出先增大后减小的变化趋势;当水蒸气流量为1g/min,起始的温度为650℃,高温区为850℃,活化时间为20min时,所制备的PAN-ACFs具有相对较高的吸附性能、力学性能和碳化收率。     

炭气凝胶的常压制备及其超级电容器行为

采用溶胶一凝胶法,以间苯二酚（R）和糠醛（F）为原料,环六次甲基四胺（HMTA）作催化交联剂,通过常压干燥和高温碳化、活化等工艺制备分散性良好的炭气凝胶．研究溶剂的pH值和活化温度等工艺参数对炭气凝胶的比表面积和用作超级电容器电极的比电容的影响．确立具有最大比电容时炭气凝胶的最佳制备工艺条件．结果表明,当pH-9．0,活化温度为950℃时获得的炭气凝胶具有最大的比表面和．比电容．     

炭化温度对中间相沥青基炭纤维性能的影响

对中间相沥青基炭纤维在炭化过程中结构与性能的变化规律进行了研究。结果表明,随着炭化温度的升高,炭纤维的拉伸强度和模量均呈上升趋势,炭纤维的d₀₀₂呈现下降趋势,而La和Lc呈现上升趋势。对炭纤维的电磁参数测试结果表明,炭化温度对炭纤维的介电常数有明显的影响,但对磁导率影响不大,不同炭化温度的中间相沥青基炭纤维的复介电常数实部随电磁场频率的降低而升高,其介电损耗也随着炭化温度的升高而呈现上升趋势。     

炭负极材料的炭化制备工艺对锂离子电池充电放电性能的影响

以Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂为炭化预聚体 ,制备出了锂离子电池炭负极材料 ,考察了炭化制备工艺对炭负极材料充电放电性能的影响。实验结果表明 ,采用Ni2 改性的聚苯乙烯阳离子交换树脂和聚苯胺树脂制备锂离子电池炭负极材料时 ,炭化处理温度并不是越高越好 ,而是在一定温度范围内 ,低温处理样品的充电放电容量反而比高温处理样品的要高 ;在还原性气氛中炭化处理样品的充电放电容量明显高于惰性气氛中炭化处理的样品。实验数据还表明 ,在相同处理条件下 ,树脂炭化产物的粒度越小 ,制备出的锂离子电池炭负极材料的充电放电容量就越大     

A Study on the Surface Structures of Viscose-based Activated Carbon Fiber by FT-IR Spectroscopy and XPS

Using viscose fiber (VF) as starting material and common steam as activating agent, formation of oxygen structures in activated carbon fiber is investigated. In the preparation of samples, VF was first heated at temperatures between 450℃ and 900℃ in N_2 artmosphere. Then, in a successive activation stage, the product carbonized at 600℃ was activated in steam at 450-900℃ for 30 min, and at 600℃ for 5-30 min. The other carbonization products were activated at 600 and 900℃ for 30 min respectively. The products activated at 900℃ were then activated at 450℃ for 30 min again. The starting materiah carbonized products and all activation products were examined by FT-IR spectroscopy and some products were examined by X-ray photoelectron spectroscope (XPS). And the yields of the carbonized and activated products were calculated. By analysing these spectra, the amount of oxygen-containing functional groups of the activated products attained under various activation time, various activation temperature and     

用真空装置制备粘胶基活性碳纤维毡

介绍了用粘胶纤维毡在真空设备中经碳化活化工艺制备活性碳纤维 (ACF)毡的研究工作。论述了制备粘胶基 ACF毡适用的预处理介质、碳化活化原理以及工艺参数的确定 ;给出了 X射线衍射对ACF毡晶体结构分析结果。工艺试验表明 ,用真空设备制备高性能ACF切实可行。     

碳化温度对聚丙烯腈基碳纤维结构与性能的影响

利用近代测试技术对聚丙烯腈基预氧丝在不同温度下碳化时其结构与性能的变化作了探讨,得出了一些规律。