浅谈氢能及储氢超高比表面积活性炭的研发

氢能源以其高效、环保、使用方便等优势引起了人们的普遍关注,世界各国在新型氢能源和储氢材料的研究方面投入了巨大的财力和人力。活性炭作为特种功能吸附材料,具有原料丰富,比表面积高,微孔孔容大,吸/脱附速度快,循环使用寿命长、容易实现规模化生产等优点,可显著促进低成本、规模化储氢技术的发展,对未来的能源、交通、环保而言具有非常重要的意义。     

活性炭比表面积对双电层电容特性的影响

用KOH活化活性炭作为电极材料制作双电层电容器,用接触角测定其润湿性,用恒流充放电、循环伏安等方法研究活性炭的电化学性能.结果显示,炭膜浸润时间最短约为90 min,双电层电容器的比电容随比表面积增加而增大.比表面积为1932m2·g-1的炭样在1mol·L-1 的H2SO4电解液(677mA·g-1)中充放电最大比电容为167F·g-1.     

脱硫用活性炭比表面积的测定

本文系统地讨论了用ST—03型表面与孔径测定仪测定脱硫用活性炭比表面积。这与传统的静态法和迎头色谱法相比,具有简便快速,灵敏度高,再现性好等优点,测试结果表明:R_S—1和R_S—2型活性炭的比表面积分别为209.3和546.15m~2/g,其具有发较达的中、大孔结构特征,与孔径分布的研究结果是一致的。     

C/C复合材料开孔孔隙度和比表面积对其氧化性能的影响

选用光学显微结构为光滑层沉积热解炭、试样的石墨化度近似相等(约为37%)的A,B,C,D,E 5个不同开孔孔隙度和比表面积的C/C复合材料试样(孔隙度和比表面积分别为PA=14.03%,SA=1.463 m2/g; PB=18.01%,SB=2.701 m2/g; PC=24.65%,SC=3.594 m2/g;PD=12.07%,SD=6.527 m2/g; PE=15.79%,SE=6.722 m2/g)在氧气流中进行变温氧化实验;具有不同比表面积和孔隙度的试样F,G,H(PF=15.66%,SF=6.026 m2/g; PG=18.32%, SG=3.573 m2/g; PH=12.16%, SH=2.262 m2/g)在氧气流中进行等温氧化实验;具有不同比表面积和相同孔隙度的试样I,J(PI=13.61%, SI=0.8535 m2/g; PJ=13.60%, SJ=0.4293 m2/g)在马弗炉中进行静态空气氧化实验.结果表明试样的比表面积控制了氧化进度,而与材料孔隙度无直接关系;氧化优先发生在纤维/基体和基体/基体界面,随后沿着界面间裂纹进行.     

比表面积及金修饰对氧化锌光催化性能的影响

采用3步反应制得大比表面氧化锌纳米晶,并用BET、XRD和TEM对氧化锌样品的比表面积、晶型以及颗粒形貌进行了表征.以X3B染料为降解对象,紫外灯为光源,研究了其光催化性能,研究发现紫外光照180 min,X3B溶液(初始浓度为1.0×10~(-4)mol/L)的降解率为99.73%,而传统方法制备的氧化锌在相同条件下,X3B的降解率仅为39.80%.结果表明:制得的大比表面氧化锌纳米晶光催化活性明显高于传统方法制得的氧化锌.考察了金修饰对氧化锌光催化活性的影响,实验结果表明:比表面积对催化剂的光催化活性影响更大.     

不同活化方法对开心果壳活性炭的孔结构影响

以开心果壳为原料制备活性炭,通过在-196 ℃下测定活性炭的氮气吸附等温线,探讨ZnCl₂法、KCl法以及ZnCl₂-KCl-H₂O联合活化法对活性炭孔结构的影响.研究表明:ZnCl₂法制备的开心果果壳活性炭以微孔为主,采用40%ZnCl₂溶液浸渍,在500 ℃下活化1.5 h后得到的活性炭的比表面积为630 m²·g^-1;单独KCl活化法不能起到较好的活化效果;对于ZnCl₂活化法和KCl活化法,增加水蒸气活化都能增强活化效果,尤其对KCl活化的增强效果最为明显,使其比表面积增大近9倍,但其孔结构仍是微孔为主;ZnCl₂-KCl-H₂O联合活化法能有效增加活性炭的中孔,采用40%ZnCl₂和6%KCl溶液浸渍,在900 ℃下活化1.5 h后得到的活性炭的中孔添加量为0.10 cm³·g^-1,比表面为740 m²·g^-1,中孔孔径集中在4 nm.     

混凝土比表面积和孔径分布的试验研究

开展掺矿物掺和料的混凝土强度等级C30试件的抗压强度试验、BET方法测定其比表面积和氮气吸附法分析其孔径分布试验,并对试验结果研究分析。试验结果表明：相对压力未达到0.85前,吸附（脱附）氮气速率呈线性增长（下降）,增长（下降）速率相对较慢;达到0.85后,呈非线性增长（下降）,增长（下降）速率相对较快;本次试验C30的吸附脱附等温线属于H3型迟滞回线;孔径-孔体积微分分布曲线中在10~20A处峰较强,存在一个明显的分布峰;孔径-累计孔体积分布曲线中吸附气体的体积随孔径的增大而增加;C30质量比表面积为77.61 m^2/g;BJH脱附方法计算得到的质量比表面积Sw为50.57 m^2/g、孔体积V为0.10cc/g、孔半径r为18.87A。     

比表面积及孔径对花岗岩力学性质影响

为研究花岗岩内部结构对其物理力学性质的影响,利用氮吸附原理的比表面积及孔径分析仪测得两种花岗岩的比表面积和孔径分布情况,对比分析了两种花岗岩的密度、孔隙率等物理性质及单轴压缩强度,发现由比表面积和孔径表征的岩石孔隙结构更能合理的解释其宏观力学行为。试验结果表明:比表面积较大的岩样强度较低。比表面积较大的岩样加剧了岩样在加载过程中微裂隙的发育,使试样的力学性能降低;孔体积较大的岩样的强度较低。岩样内部孔隙的存在加剧了内部微裂隙的发育。随着轴向压力的不断加载,这些孔隙被压缩,有的成为了微裂隙发育的通道、有的成为新裂隙产生的起源。这些微裂隙不断延伸、扩张、贯通最终使得试样在压力的作用下破坏;利用排水法测得的孔隙率不能完整的反映岩样内部孔隙的发育状态,而通过氮吸附静态容量法测得的孔体积能够较为完整的反映岩样中孔隙的发育状态。比表面积及孔径分析测试更为准确地得到岩石内部的孔隙结构,测试结果对花岗岩的宏观力学行为做出了合理解释。     

过渡族金属对球形活性炭孔结构与吸附性能的影响

通过在线型酚醛树脂中添加氯化亚铁、氯化钴、氯化镍 ,成功制备出 3种具有不同孔结构的球形活性炭 ,利用氮吸附法和液相吸附对所制备活性炭的孔结构及吸附性能进行了研究。结果表明 ,添加过渡族金属加快了炭 -水反应的速率 ,其中铁的作用最大。添加铁的试样具有 3～ 5 nm及 10～ 10 0 nm之间中孔和大孔 ;添加镍的试样具有 2 0～ 10 0 nm之间的中孔和大孔 ;添加钴对中孔的发育没有明显作用。添加铁的试样对肌酐和维生素 B1 2 的饱和吸附量最大 ,添加镍的试样次之 ,添加钴的试样最小     

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。     

多孔材料比表面积与孔径分布测量不确定度评价

依据测量不确定度评定与表示计量技术规范,对气体吸附法测定多孔材料比表面积和孔径分布进行了测量不确定度评定.通过对各不确定度分量的评定,得到了测量结果的合成标准不确定度和扩展不确定度,并找出了影响测量结果不确定度的主要因素.     

煤基高比表面积活性炭的制备研究

以山西阳泉无烟煤为原料,NaOH为活性剂,采用化学活化法对煤基高比表面积活性炭的制备进行实验分析研究,着重考察了碱炭质量比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,在碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 637 m2/g、总孔容为1.36 cm3/g、碘吸附值为2 893 mg/g、亚甲蓝吸附值为476 mg/g的煤基高比表面积活性炭。     

CDFT的两种改进算法表征活性炭孔径分布的比较

为了提高经典密度泛函理论CDFT（classical density functional theory）在预测活性炭孔径分布时的准确性,比较了两种基于活性炭孔壁表面粗糙度影响的CDFT改进算法。结合狭缝孔壁上相同的碳原子密度分布,分别利用平滑密度近似（SDA）和基本测量理论（FMT）求解二元流体混合态的过剩自由能展开项,并预测氩气在非石墨化炭黑BP280上的吸附平衡。根据87.3 K下活性炭吸附氩气等温线,确定不同孔径的理论等温线核后,利用优化函数计算活性炭孔径在0.35~12 nm的分布。结果表明,MNLDFT算法预测孔径分布具有连续分布性,活性炭的比表面积为1252.63 m2/g;QSDFT算法测定的PSD(pore size distribution)在1 nm处具有断点,测定的活性炭比表面积为1431.64 m2/g,这一结果与通过BET方法确定的比表面积1445 m2/g接近。运用QSDFT来表征活性炭孔径分布更合理。     

用PC机改进比表面孔径分布测定仪

提出用已建立的迎头色谱法测定比表面和孔径分布的数学模型所产生的信号，采用２８６以上微机进行监控、采样、计算和实时打印结果，研制出可以同时测定比表面、孔径分布的微机控制仪．     

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.     

"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．     

高比表面SiO_2微粉的制备及微孔形成机理

采用化学沉淀法合成超细SiO2，并用氮吸附静态容量法（BET）测量了样品的氮吸附等温线，计算出BET比表面和孔分布，用透射电镜观测了微孔的形态，对高比表面和微孔的形成进行了初步的探讨．     

活性炭纤维的表面功能设计和控制(Ⅱ)

文章系统阐述了活性炭纤维(ACF)表面功能的设计和控制方法,介绍了ACF的比表面积、孔径分布、表面化学结构与吸附对象的关系;从ACF表面物理、化学结构的可设计化入手,全面阐述了ACF物理结构的设计和控制方法及表面化学的改性方法;并介绍了其应用效果。     

活性炭纤维的表面功能设计和控制(Ⅰ)

文章系统阐述了活性炭纤维 (ACF)表面功能的设计和控制方法 ,介绍了ACF的比表面积、孔径分布、表面化学结构与吸附对象的关系;从ACF表面物理、化学结构的可设计化入手 ,全面阐述了ACF物理结构的设计和控制方法及表面化学的改性方法;并介绍了其应用效果