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。     

活性炭孔结构的混合碱改性

具有较大比表面积的且以微孔孔隙居多的活性炭对气体小分子具有较好的吸附性能,以椰壳活性炭为原料、KOH/NaOH为活化扩孔剂,考察了温度、时间以及KOH与NaOH的质量比对活性炭孔隙结构的影响,使用N2在77 K下对产品活性炭进行表征测试。表征结果表明,当m(KHO)∶m(NaOH)为4∶1、溶液浓度为50%时,活性炭在600℃下活化4 h所得的活性炭产品平均孔径最大。对比HK模型和DFT模型对微孔活性炭孔径分布的分析结果,表明DFT模型更符合实际情况。经过孔结构改性的活性炭对CH4与CO2吸附能力均有提高。     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明,使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明:使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

一种新颖煤基球形炭及其形成机理

介绍一种以煤为原料制得的形态新颖独特的球形炭材料,并用扫描电镜(SEM)、能量散射X射线探针(EDX)、X射线衍射(XRD)和激光紫外拉曼光谱等技术手段对其进行了研究,初步证实这种球形炭具有良好的结构取向和高度石墨化的内部构型.这种球形炭排列成链状或平板状,而且结构紧凑、表面光滑、粒度分布较均匀,直径在10～20μm,其碳质量分数大于99.5%.这种球形炭材料有望作为新的增强型材料在复合材料等领域获得应用.依据有关等离子体理论和实验结果对这种新颖球形炭材料的形成机理进行了讨论.     

煤气化半焦的孔隙结构

用氮气等温吸附(77K)方法测量了原煤及其加压、常压部分气化后半焦的BET比表面积,并通过BJH法计算了孔比表面积、孔容积、孔径和孔分布．结果表明,原煤在转化为半焦的过程中,孔隙结构变得发达,比表面积、孔比表面积和孔容积明显增大．实验发现半焦的孔比表面积和孔容积分布曲线存在2个明显的峰值,第1个尖峰对应的孔径稍小于2nm,说明微孔的比表面积大大增加;第2个尖峰对应的孔径在3.8nm左右,说明中孔的比表面积增加很快以至于出现了中孔的扩展．加压气化后的半焦孔隙结构更加发达,加压气化比常压气化更能促进半焦孔隙的生成和发展．     

金属橡胶材料孔隙结构特性参数

通过对金属橡胶材料微观孔隙结构进行合理的简化,以毛细管模型为基础,根据相关的流体力学公式,采用理论分析与实验验证相结合的方法,对金属橡胶材料的孔隙度、比表面积、平均孔径及最大孔径等参数进行研究,推导出其相应的理论计算公式,并通过压汞实验法对理论计算公式进行验证。结果表明:金属橡胶比表面积仅与其孔隙度和丝线直径有关,比表面积随着孔隙度增加线性降低,且与丝线直径成反比关系。平均孔径是孔隙度和丝线直径的函数,随着孔隙度增加,平均孔径增大,丝线直径与平均孔径呈线性递增关系。金属橡胶最大孔径随着孔隙度增大呈非线性增大,丝线直径与最大孔径呈线性递增关系,其最大孔径不受其材料厚度影响。     

电絮凝强化陶瓷微滤膜出水水质研究

为提高陶瓷微滤膜净化微污染水的效果,采用电絮凝预处理工艺提高陶瓷膜的出水水质。研究了电流密度、进水流量以及过滤模式对组合工艺出水水质的影响,得到了最佳运行参数:电流密度2.0 m A/cm2,进水流量4 L/min,过滤模式为错流过滤浓水全排除。同时,对比了化学絮凝和电絮凝对陶瓷微滤膜出水水质的影响,结果表明:电絮凝对有机物的去除效果不及化学絮凝,两者的差距随着Al3+浓度的增加而增大。     

发泡条件对炭泡沫孔泡结构的影响

以AR中间相沥青为原料,在中间相沥青裂解行为的基础上,利用自发泡工艺制备了中间相沥青基炭泡沫.重点研究了发泡过程中形核温度、初始压力以及固化温度对炭泡沫孔泡结构的影响规律.结果表明:随着形核温度的升高,炭泡沫的孔径变大,开口孔隙率升高.随着初始压力的升高,炭泡沫的孔径减小,开口孔隙率降低.随着固化温度的提高,炭泡沫的孔泡结构由椭圆形变为圆形,开口孔隙率升高.     

添加钙对酚醛树脂基球形炭活化特性及孔结构的影响

将线型酚醛树脂与硝酸钙均匀混合 ,利用乳化法 ,经炭化和活化成功制备出酚醛树脂基球形活性炭 ,利用氮吸附法对所制备活性炭的孔结构进行了研究。结果表明 ,添加钙加快了球形炭的活化速率 ;含钙球形活性炭的微孔比表面积减小 ,但是其孔径分布变化不大 ;含钙球形活性炭具有3～ 4nm之间的优势中孔以及较大的中孔率 ;随着活化烧失率的增大 ,4nm以上的中孔继续增多而 3～ 4nm之间的中孔变化不明显 ,表明含钙球形活性炭的中孔有不同的形成机理。     

煤基磁性活性炭的制备

以大同烟煤为原料、Fe3O4作为添加剂,催化制备了煤基磁性活性炭(MCAC).利用氮气吸附等温线表征了MCAC的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值、亚甲兰值)和磁学性能.结果表明,Fe3O4对MCAC孔隙的产生具有催化作用,有利于活性炭中孔的形成和发育.其中添加10%Fe3O4的MCAC中孔率高达76.0%.MCAC与普通活性炭(AC-0)相比,碘吸附值明显降低,而亚甲兰吸附值显著提高.添加7%Fe3O4的MCAC,其碘值降低了25.5%,亚甲兰值提高了79.9%.添加适量的Fe3O4制备的MCAC具有较高的比饱和磁化强度和磁导率.Fe3O4质量分数为4%和10%时,所得MCAC的比饱和磁化强度分别是AC-0的24.4倍和44.5倍.     

负载Pd/Cu活性碳纤维的孔结构研究

采用吸附仪测定了所制负载金属活性碳纤维的吸附等温线 ,然后用不同理论方法对孔径分布进行表征分析。结果表明负载Pd Cu的活性碳纤维仍以微孔为主 ,微孔孔径呈单分布。随着活性碳纤维负载Pd Cu量的增加 ,中孔孔容增大 ,纤维孔径分布曲线的举点 (峰值 )位置略有增加 ,平均微孔孔径增大 ,但负载量在 10 %以内时最大微孔孔容和BET比表面积下降。负载Pd Cu活性碳纤维的孔结构特征与催化反应性能有密切联系     

氯化锌活化大麻布活性炭纤维的孔结构

以大麻布为原料,氯化锌为活化剂,在不同活化温度下制备大麻布活性炭纤维样品。采用低温氮气吸附和密度函数理论(DFT)等对样品的孔结构和表面能量分布等表面织构特征进行了研究。结果表明,样品BET比表面积随活化温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,800℃时达到最大值915 m2/g;样品是典型的微孔材料,孔分布集中于2 nm以下的微孔范围内,只有极少部分的中孔,基本没有大孔;样品的表面能量分布较宽,为不均匀性表面;随活化温度的升高,样品碘吸附量呈先增大后减小的变化趋势,与微孔孔容、总孔容以及由BET比表面积的变化趋势一致。     

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。     

糠醇单体制备支撑炭分子筛膜

使用糠醇单体在多孔氧化铝管的内表面成功制备了炭分子筛膜.其制备采用了3种方法：（Ⅰ）将酸性催化剂加入到糠醇中使糠醇聚合,然后采用浸渍法涂膜;（Ⅱ）先将催化剂浸渍在支撑体上,然后将支撑体浸入到糠醇溶液中制膜;（Ⅲ）先将催化剂浸渍在支撑体上,然后将支撑体置于糠醇蒸汽中制膜.方法Ⅱ制备的炭膜质量最大.方法Ⅲ制备的炭膜质量次之,方法Ⅰ制备的炭膜质量最小.方法Ⅲ制得的炭膜具有最好的气体选择性,CO2/N2的理想选择性为79.3,O2/N2的理想选择性为10.6,方法Ⅰ、Ⅱ制得的炭膜的气体分离性能相近,CO2/N2的理想选择性为20,O2/N2的理想选择性为6.     

无机膜集成反应器错流微滤CaCO3反冲技术的研究

在无机膜集成反应器中,以CaCO3微粉为分离对象。文章研究了无机膜微滤过程中反冲压力、时间和周期等对渗透通量的影响;确定了适宜反冲条件为:反冲压力0.6 MPa,反冲时间3 s,反冲周期10 min;比较了有无反冲存在下膜分离操作参数对膜通量的影响;同时并考察了反冲过程的重复性。     

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     

磷酸活化汉麻布活性炭纤维的孔结构

以汉麻布为原料,采用磷酸活化法制备了汉麻布活性炭纤维,并利用低温氮气吸附和密度泛函理论(DFT)对样品的孔结构进行了分析。结果表明,随着活化温度的升高,磷酸活化的汉麻布活性炭纤维的BET比表面积和总孔容都呈现先增大后减小的变化趋势。不同方法计算得到的样品比表面积值呈相同的变化规律。样品的孔分布集中在2 nm以下的微孔范围内,既有极微孔又有超微孔,只有少量中孔,基本没有大孔。所有样品的孔径在微孔范围内都呈现多峰分布,孔径≤1 nm和1~2 nm的范围内分别都出现了2个峰值孔径。微孔孔容基本上随活化温度的升高而增加,而中孔孔容的数值则整体上变化不大。样品表面能量分布较宽,并呈现有多个不连续峰值的多峰分布,宽的孔径分布导致宽的表面能量分布和较多的能量峰值,并使吸附位的种类也随之增多。     

添加炭黑对石油沥青基球形活性炭孔结构的影响

以添加炭黑的石油沥青为原料，采用悬浮成球的方法和CO2活化工艺，制得了比表面积约为1493m^2/g而且富含3.6nm左右中孔的石油沥青基球形活性炭（PSAC）。通过吸附性能测定和XRD分析，对添加炭黑和未添加炭黑的PSAC的孔结构进行了对比研究，少量炭黑的加入导致了很大程度炭微晶层面的破坏和微晶细化，同时沥青与炭黑在收缩应力的作用下发生界面剥离，为CO2进入球体内部提供通道，促进了孔隙的发展。     

水蒸气活化液化木基活性碳纤维孔隙结构表征

 研究了不同活化温度、不同活化时间下,水蒸气活化液化木基活性碳纤维的孔隙结构特性。-196℃氮气吸附脱附等温线用于检测孔隙结构。结果表明,随着活化温度或活化时间的增加,比表面积和烧失率增加,且在较高活化温度时增加率更高。随着活化时间延长,活化温度为750~800℃时总孔容和微孔孔容增加明显,中孔孔容在650~700℃活化初期和750~800℃活化后期均有所发展。各活化温度下,随着活化时间的延长,在微孔范围内孔径分布均有所扩大且趋向多样化。