【摘 要】
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以商品椰壳活性炭为基体,在孔隙壁内原位合成酚醛树脂聚合物,于惰性气氛中900℃炭化沉积,调控活性炭微孔结构.活性炭样品以N2吸-脱附等温线、扫描电镜和吸附性能测试表征,并结合XRD、FT-IR手段进行机理研究.结果表明,商品椰壳活性炭经过聚合物碳化沉积,微孔容积和微孔率均显著增加,而中孔比率出现了明显下降.苯酚分子具有三维结构,分子直径约0.69nm,按照吸附孔径是吸附质尺寸3倍的要求,苯酚难以进
【机 构】
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中国林业科学研究院 林产化学工业研究所 生物质化学利用国家工程实验室
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以商品椰壳活性炭为基体,在孔隙壁内原位合成酚醛树脂聚合物,于惰性气氛中900℃炭化沉积,调控活性炭微孔结构.活性炭样品以N2吸-脱附等温线、扫描电镜和吸附性能测试表征,并结合XRD、FT-IR手段进行机理研究.结果表明,商品椰壳活性炭经过聚合物碳化沉积,微孔容积和微孔率均显著增加,而中孔比率出现了明显下降.苯酚分子具有三维结构,分子直径约0.69nm,按照吸附孔径是吸附质尺寸3倍的要求,苯酚难以进入微孔中,主要在中大孔内发生聚合反应.SEM分析表明,酚醛树脂聚合物经碳化后的残炭以芳环结构为主,沉积于中大孔壁上,缩小了孔径,得到微孔分布非常发达的活性炭.
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自上世纪80年代中期开始,采用不同炉芯结构的16料道立式移动床干馏炭化炉,陆续以果核壳和木、竹材三剩物为原料,多次进行高温连续炭化的工业试验.炭化最终温度800℃以上,最高时达到1000℃.日产量小型炉约1t,大型炉2~3t.炭的碘吸附值在450~700mg/g.对本法制得的竹炭,进行孔结构和有代表性物质的吸附测试结果,BET表面积约680m/g,最可几孔直径约0.5nm,其与土窑竹炭的吸附量比较
高比表面积活性炭作为一种新型的炭材料,具有吸附性能优良、功能应用广泛和附加值高的特点.论文使用以椰壳为原料,通过氢氧化钾活化法制备高比表面积活性炭,并探索温度、时间和活化比对活性炭吸附性能的影响.通过单因素实验发现,活化温度800℃,活化时间60min,活化比为5条件下活性炭的吸附性能最优.制备出活性炭比表面积为3360m2/g,总孔孔容为1.798ml/g,平均孔径为2.1396nm,对碘的吸附
自2007年以来,国家相继出台了相关的油气排放标准,我国油气回收产业迈出了较大的步伐。根据统计,在现有规模情况下,我国油气回收专用活性炭总需求量大概约为10万t/年,总需求量大,开发油气回收专用活性炭具有重要意义。通过采用内蒙太西煤作为主要原料,同时添加少量添加剂进行油气回收专用活性炭的制备,得出了采用内蒙太西煤为原料制备油气回收专用活性炭的生产工艺。
采用煤焦油沥青为碳前驱体,以针状纳米Mg(OH)2为模板剂来制备多孔炭,并采用NaOH对其进行了活化改性。研究发现,以未经预氧化的沥青炭化制得的多孔炭以4nm左右的中孔为主,比表面积较低;沥青经预氧化后,多孔炭中除了由模板形成的4nm中孔,出现大量微孔,比表面积增加。经过NaOH活化改性,多孔炭中的微孔大幅增加,比表面积大大提高,以其作为超级电容器电极材料,比容量高,倍率性能优异。
以聚丙烯腈为原料,采用NaOH活化制备超级电容器用富氮多孔炭材料.探讨了碱炭比对活性炭的比表面、孔结构、氮含量和在KOH电解液中电容性能的影响.随碱炭比(0.5-3∶1)增加,比表面(111-3166 m2/g)增大,而氮含量(11.6-1.8 at%)降低.由于高比表面积产生的双电层电容和氮原子准电容的共同贡献,富氮多孔炭材料比电容达到368F/g,大电流性能优异.
论文利用程序升温对4种不同含Fe量的粉状活性炭进行加热氧化以模拟活性炭自燃过程,并对其受热过程中气体产生规律进行分析研究。运用热重分析手段对不同含Fe量的粉状活性炭进行实验研究。结果表明,含Fe量较高的粉状活性较早释放出较多的可燃气体,且反应的主要阶段向低温区移动,Fe元素在粉状活性炭的整个自燃阶段起到催化促进的作用。这对于研究粉状活性炭自燃过程具有实际的参考价值和指导意义。
碘吸附值(以下简称碘值)是评价活性炭液相吸附能力的最重要的技术指标。碘值是活性炭吸附小分子吸附质的示性数。世界各国碘吸附值的测试方法经过相互借鉴、渗透、融合,其原理、步骤逐步向趋同化方向发展,可比性进一步增强。但仍有些操作细节不尽相同,进而造成测试结果的差异。经过分析和试验证明,在众多不同因素中,碘吸附标准溶液的不同配比,对测定结果影响最甚,论文就此进行必要的讨论。在碘值测定中,各国标准中采用了不
将正交试验运用于KOH浸渍制备丁烷吸附用活性炭的研制,并对各个影响因素进行了直观和方差分析,得出各因素对活性炭丁烷吸附性能影响程度:KOH浓度>浸渍比>浸渍温度>浸渍时间,同时得出了最佳的浸渍改性工艺KOH浓度为2%、浸渍比为1/1、浸渍温度为60℃、浸渍时间为6h.成功地制备了丁烷活性达到146.2g/L、丁烷工作容量达到122.69/L、丁烷持附性为23.5 g/L的活性炭,将丁烷工作容量由1
以杉木屑为原料,用磷酸作为活化剂,活化温度在750~900℃之间制备磷酸活性炭,用循环伏安法研究了磷酸活性炭对对硝基苯酚和对苯二酚的电催化效果,讨论不同活化温度制得磷酸活性炭中的磷含量、吸附性能对此电催化效果的影响。结果表明:磷含量随活化温度的升高而降低,活化温度对不同磷酸浓度制得的活性炭吸附性能的影响不一,但吸附性能与电催化反应的峰电流有关。吸附性能越强,峰电流越大。与裸电极相比,磷酸活性炭对这
选取四种典型商品活性炭,经10%的硝酸氧化后,用0.1mol/L的氢氧化钠溶液浸泡,测定改性前后活性炭对镍离子的吸附等温线.用氮气吸附仪测定活性炭的比表面积和孔径分布;用红外及Boehm滴定法测定表面官能团;用碘值和亚甲兰值表征活性炭的吸附性能,探讨吸附机理.结果表明:以无烟煤、长焰煤、褐煤、椰壳为原料制备的商品活性炭的镍离子吸附容量分别为4.93mg/g、3.43mg/g、4.09mg/g、5.