木质素制备活性炭的工艺及其吸附性能研究

以造纸黑液木质素为原料,采用化学及物理活化法制备活性炭,并对其吸附性能进行分析。实验结果表明,对于磷酸活化剂而言,制备活性炭并不需要进行二次活化,而对于氯化锌活化剂则需要进行二次活化。磷酸活化剂制备活性炭的最佳条件为活化温度550℃、活化时间2 h、浸渍比2∶1,而氯化锌活化剂最佳活化条件为一次活化温度550℃、活化时间2 h、浸渍比2∶1,二次活化二氧化碳流量80 mL/min、活化时间30 min、活化温度850℃,所得到的活性炭符合木质净水用活性炭一级品的标准。二氧化碳二次活化,降低活性炭的产率,但是增加了活性炭中中孔及大孔的比例。     

沥青氧化纤维制备活性炭纤维过程中孔隙结构的变化

以通用级沥青氧化纤维为原料经水蒸气活化制得沥青基活性炭纤维(PACF),讨论了工艺参数对PACF的比表面积、孔结构(孔容、孔径大小及分布)的影响。结果表明,PACF的比表面积随着活化温度的提高(850～950℃)而增加,同时,孔径变大,孔径分布变宽;在相同最终活化温度下(900℃),PACF的孔径及其分布随着水蒸气通入温度的不同而发生变化。     

KOH活化石油焦制备工艺对活性炭吸附性能的影响

以固-固混合方式,用KOH活化石油焦制备了高比表面积活性炭,研究了活化温度、碱炭比、原料粒度、活化时间、预处理温度及氮气流速等因素对活性炭的碘值和亚甲基蓝吸附值的影响,并用液氮吸附法分析了高比表面积活性炭的孔隙结构.结果表明:活化温度、碱炭比、原料粒度、活化时间,以及中间处理温度和氮气流速对活性炭的碘值和亚甲基蓝吸附值均有明显的影响;在一定的条件下,可制备出比表面积大于3000m2/g、比孔容积达1.80cm3/g、碘吸附值为2714mg/g、亚甲基蓝吸附值为510mg/g的活性炭.活性炭的吸附特性可以通过石油焦原料的改性和各种工艺条件的优化进行调控.     

沥青氧化纤维制备活性炭纤维过程中孔隙结构的变化

以通用级沥青氧化纤维为原料经水蒸气活化制得沥青基活性炭纤维(PACF), 讨论了工艺参数对PACF的比表面积、孔结构(孔容、孔径大小及分布)的影响. 结果表明, PACF的比表面积随着活化温度的提高(850～950 ℃)而增加, 同时, 孔径变大, 孔径分布变宽;在相同最终活化温度下(900 ℃), PACF的孔径及其分布随着水蒸气通入温度的不同而发生变化.     

气相吸附用活性炭成型物的研究

以本质粉状活性炭、胶粘剂和多孔质毡状支持物为原料,探讨了制取气相吸附用活性炭成型物的制造方法和工艺条件。研究了胶粘剂对粉状活性炭的吸附能力和胶接能力的关系,测定了胃胶粘剂引起的活性炭孔隙堵塞情况,并筛选出了一种适合于制造气相吸附用活性炭成型物的胶粘剂。     

活性炭及基材种类对活性炭成型物性能的影响

测定了以４种粉状活性炭,１种胶粘剂及５种多孔质基材为原料,在４种不同的胶炭比下制得的胶炭混合物和活性炭成型物的主要吸附性能及胶接强度;分析了原料活性炭以及基材的主要性质对活性炭成型物的吸附性能及胶接强度的影响,得出原料活性炭的吸附能力和孔隙发达程度与活性炭成型物的吸附能力和胶接强度有着密切的关系,表面官能团的数量对活性炭成型物的胶接强度未观察到明显的影响;多孔质基材的性质对活性炭成型物的胶接强度有     

磷酸法制备木质煤基成型活性炭的工艺条件研究

以煤粉和木屑为原料,不添加粘接剂,采用磷酸活化法制备了木质煤基成型活性炭。利用单因素分析法对成型工艺和活化工艺进行了研究。结果表明:成型炭质前驱体加工最佳工艺为磷酸浸渍浓度30%、木屑:煤粉:磷酸质量比为1∶4∶3,制得的成型炭质前驱体强度为93%。活化工艺为:浸渍比1∶1、活化温度550℃、活化时间2.5 h。成型活性炭亚甲基蓝吸附值为210 mg·g-1、碘吸附值为865 mg·g-1,比表面积1 134 m2·g-1。该方法为煤基成型活性炭的制备找到了新的途径。     

盐酸处理对活性炭纤维吸附性能的影响

采用盐酸对活性炭纤维进行预处理,通过单因素实验和正交试验比较了不同处理条件对活性炭纤维的处理效果;通过碘吸附值研究处理前后活性炭纤维的吸附性能变化,通过低温液氮吸附表征活性炭纤维的比表面积及孔结构变化,并通过扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)表征活性炭纤维表面形貌及表面官能团的变化.实验结果表明,经盐酸处理后,活性炭纤维的吸附性能明显提高.且当盐酸质量分数为4%,振荡时间为50min时,其碘吸附值较原样提高24.89%,比表面积较原样增大27.45%,孔容由0.425 639mL·g-1增大为0.465 181mL·g-1,微孔数量增多;活性炭纤维表面形貌较原样变化不大,材料中的含氧官能团的吸收峰略微增强,苯环吸收峰逐渐消失.     

改性活性炭吸附二氯乙烷性能

为探讨改性活性炭吸附有机气体性能的影响,商业活性炭分别经过1 mol/L的硝酸、盐酸、硫酸,600,700和800℃处理.通过Boehm滴定、傅式转换红外光谱(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以二氯乙烷为吸附质进行吸附实验研究,结果表明:酸改性样品的表面酸性官能团数量增加,热改性样品的表面碱性官能团数量增加;热改性比酸改性更有效的优化活性炭的孔结构;增大活性炭的理论有效孔容是提高二氯乙烷吸附量的有效途径,表面官能团的增加可以促进活性炭对二氯乙烷的吸附作用.     

沥青焦制备高比表面积活性炭的正交法研究

用正交实验的方法系统研究了以沥青焦为原料，KOH为活化剂，通过化学活化法制得高比表面积活性炭，对制备高比表面积活性炭的条件进行了优化，并综合分析了各种因素对高比表面积活性炭吸附性能的影响。     

酸改性活性炭吸附甲苯的性能研究

商业活性炭分别经过1mol/L的硝酸、盐酸、硫酸处理.采用Boehm滴定、傅式转换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以甲苯为吸附质,在283K下进行了固定床吸附实验.研究讨论了改性前后活性炭对甲苯的吸附量影响,计算了相应的动力学参数和吸附能.结果表明:酸改性可以增加活性炭表面酸性官能团的总数量;改变孔径分布.酸改性活性炭对甲苯的吸附量大小顺序为:N-AC,S-AC,AC,Cl-AC.准二阶动力学方程比准一阶动力学能更好地描述甲苯在改性活性炭上的吸附过程;酸改性增大了微孔占有率,提高了吸附速度;酸改性增大活性炭吸附有机气体的吸附能,导致酸改性活性炭与甲苯结合度降低.     

淀粉基活性炭的制备及在超级电容器中的应用

以淀粉为原料,分别采用H₃PO₄活化法和物理-化学复合活化法制备活性炭,并将制备的活性炭组装成超级电容器。研究了制备工艺对活性炭孔结构及电容特性的影响;通过氮气吸附和SEM方法表征了淀粉基活性炭的孔结构和表面形貌,通过循环伏安曲线、恒流充放电、交流阻抗实验考察了其电化学性能。结果表明,比表面积与比电容并没有线性关系;物理-化学复合活化法在温度为850 ℃、活化时间为2h条件下,制备的淀粉基活性炭比表面积为1438 m²/g,比电容为150 F/g。     

活性炭孔隙结构在其丙酮吸附中的作用

为了探讨活性炭孔结构对其吸附的影响,分别用氮气绝热吸附、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),对活性炭表面物化性质进行表征。并以丙酮为吸附质,在温度为298.15 K下进行静态和动态吸附实验,研究丙酮在活性炭上的吸附平衡、吸附动力学与吸附能。结果表明:活性炭样品的丙酮饱和吸附容量与活性炭的比表面积、总孔容有正相关关系。孔径在1.67~2.22 nm之间的孔容和丙酮吸附量之间存在较好的线性关系,且线性斜率随丙酮浓度增加而变大。丙酮吸附行为符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程式。活性炭的孔是丙酮吸附速率主要制约因素,各吸附阶段吸附速率主要制约因素分别为:快速吸附阶段为微孔、中孔,颗粒内扩散阶段为微孔,吸附末尾阶段为中孔。丙酮在活性炭表面的覆盖率是丙酮分子与吸附剂内吸附位的作用结果,孔结构不同,吸附位分布不同,丙酮表面覆盖率小的活性炭吸附能大,表明活性炭孔结构对其吸附能产生影响。     

"溶液吸附法测定活性炭比表面积"实验的改进

研究了吸附荆的颗粒度、吸附时间、吸附温度、原始溶液浓度对吸附平衡的影响，确定了新的实验条件：粒状活性炭破碎至60．100目；70℃恒温振荡0．5h后，再于室温振荡吸附1．5h；原始溶液的溶质质量分数为2％左右．改进后，提高了实验精密度，缩短了实验时间．     

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

采用常压流动吸附法研究了活性炭吸附剂在二氧化碳/氮气体系中对二氧化碳的动态吸附性能,比较了其吸附量、吸附穿透曲线和吸附性能的差异,研究了活性炭的比表面积、孔径分布及表面官能团对其二氧化碳吸附性能的影响。结果表明,原料煤的性质影响活性炭对二氧化碳的吸附性能;二氧化碳的吸附量与吸附剂的比表面积、孔径分布有关,但孔径分布是主要的因素。吸附剂的孔径分布在0.5～1.7nm范围内时,有利于对二氧化碳的吸附;经多次循环吸脱附后,吸附剂对二氧化碳的吸附量略有减小并达到恒定值,孔容小和孔径分布窄的吸附剂的吸附量衰减较快。     

活性炭纤维纸的制备、结构及性能研究

采用湿法造纸工艺制备活性炭纤维纸(ACFP),探讨了分散剂、活性炭纤维与纸浆纤维配比对活性炭纤维纸的透气度、抗张强度、比表面积和微孔体积的影响。结果表明,分散剂可增加ACFP的抗张强度而对透气度影响较小,随活性炭纤维含量的增加,ACFP的透气度增加而抗张强度下降, ACFP具有与活性炭纤维类似的孔径大小和孔径分布, 二者的氮气吸附等温线均为I型等温线,吸附机理均为微孔填充,ACFP的形态结构为无序随机排列。     

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.     

活化剂对活性炭-多孔陶瓷复合材料的吸附特性影响研究

以活性炭硅藻土基多孔陶瓷复合材料为研究对象,分别探讨了KOH、ZnCl2和H3PO4三种活化剂的作用效果.根据样品的碘吸附值、含炭量及比表面积确定最佳的活化条件,并采用扫描电镜观察样品的微观形貌.结果表明,三种活化剂中,ZnCl2的活化效果较好,其最佳添加浓度为20%(质量百分比)、活化温度为800℃、活化时间为90 min,制得的活性炭多孔陶瓷复合材料碘吸附值为212.9 mg.g-1,比表面积为136.2 m2.g-1,炭在活化过程中的得率为47.2%.     

高比表面积中间相沥青基活性炭微球的制备

中间相沥青与纳米SiO2颗粒混合研磨至均匀,在450～550℃热处理后制备出中间相沥青基炭微球.以KOH为活化剂,对所制备的炭微球进行化学活化,获得高比表面积(大于3000 m2·g-1)的中孔型活性炭微球.中间相沥青基炭微球制备时的热处理温度以及活化过程中的活化剂配比决定着活性炭微球的结构与形态.     

树脂基活性炭球的制备及其二苯并噻吩吸附性能

采用间乙基苯酚和甲醛为反应单体,乙二醇和聚乙二醇为添加剂,利用悬浮聚合和水蒸气活化制备出不同孔结构的活性炭球。通过场发射扫描电子显微镜和孔结构全自动物理吸附仪对样品的形貌和结构进行表征分析;并采用含有二苯并噻吩的正辛烷溶液作为模型油,对所制备的活性炭球的二苯并噻吩吸附性能进行评价。结果表明:添加乙二醇和聚乙二醇提高了活性炭球的比表面积和孔容,改善了活性炭球的孔结构,活性炭球的最高比表面积和总孔容分别为1 504m2/g和0.71cm3/g;活性炭球对二苯并噻吩的吸附容量增加,孔径为0.6~1.2nm的孔容对二苯并噻吩吸附能力起决定作用。