含中孔和微孔的多孔炭的孔结构表征

采用低温氮气吸附法表征了由硬模板法制备的含微孔和无序中孔、由软模板法制备的含微孔和贯通中孔的偏氯乙烯聚合物(PVDC)基多孔炭的孔隙结构,计算了比表面积、孔径分布、孔体积和平均孔径等孔隙结构参数。结果表明:氮气吸附法分析结果与电子显微镜结果一致,碳化物含一定量的微孔和中孔,含中孔和微孔多孔炭的比表面积小于PVDC直接碳化得到的微孔炭,但孔容远大于PVDC基微孔炭;使用NLDFT模型计算得到硬模板制备的多孔炭比表面积为1 669m2/g,孔容为2.07cm3/g,中孔孔径约18nm,与电镜观察结果相同。由软模板法制备的多孔炭比表面积为1 267m2/g,中孔孔径25nm,小于观察到的实际孔径,这可能由于吸附点在大孔部分较少而影响了拟合精度所致。     

ZnCl_2活化-稀酸高压蒸煮制备高比表面积秸秆活性炭

实验采取了ZnCl2活化-稀酸高压蒸煮方法,以提高活化剂对前驱体的浸渍效率,并有效提高所制秸秆活性炭的比表面积。首先采用稀酸蒸煮处理秸秆,削弱秸秆纤维间的黏结,实现ZnCl2在秸秆纤维间的有效渗透。经上述处理后的前驱体再经600℃的炭化-活化工艺,制备得到最终活性炭材料,经工艺优化后,所得活性炭最高比表面积可达1628 m2/g。进一步探讨稀酸蒸煮条件对活性炭制备的影响。最小二乘拟合计算表明,在162~180℃,蒸煮时间10~23 min,可以稳定得到比表面积大于1500 m2/g的活性炭。     

废弃菌棒基活性炭的制备及吸附性能研究

以废弃的羊肚菌菌棒为原料,ZnCl_2为活化剂制备废弃菌棒活性炭.考察了废弃菌棒在不同条件下制备的活性炭的吸附性能.结果表明:在质量浸渍比为30%、炭化时间为45 min、炭化温度为500℃时制备的活性炭碘吸附值最大,为720 mg/g.通过比表面积分析仪对改性前后制备的活性炭的比表面积进行测定,改性后的活性炭比表面积大幅度提升,达到657.5 m²/g.     

CO_2活化法制备玉米芯基活性碳及其吸附性能

以可再生生物质玉米芯为原料,CO_2为活化剂,制得玉米芯基活性碳(ACs)。通过改变活化温度,进一步研究了ACs的孔隙结构对吸附性能的影响。结果表明:当活化温度为900℃时,ACs可获得最大的比表面积(1 427 m2/g),总孔容(0. 866 cm3/g)及发达的微孔结构,且ACs对亚甲基蓝的吸附有最大值;而当活化温度为800℃时,ACs具有最高的CO_2吸附值且极微孔含量丰富。ACs对CO_2的吸附能力主要取决于其极微孔含量,而与比表面积没有太大关系。     

ZnCl_2催化污泥活性炭的正交实验及热动力学分析

以城市污水厂脱水污泥为原料,采用ZnCl2活化法制备污泥活性炭,以品红吸附值及比表面积为评价指标设计正交实验。结果表明:主要影响因素为热解温度,ZnCl2浓度,浸泡时间及固液比的影响较小。最佳制备条件为:热解温度550℃,ZnCl2浓度3 mol/L,浸泡时间为5 h,固液比1∶3。采用Coats-Redfern积分法对ZnCl2活化后的污泥热失重过程中450℃~650℃温度段进行分析,该温度段在n=2时方程拟合线性较好。反应活化能为146.04 KJ/mol,频率因子为3.95×107s-1,动力学方程为:dαdt=3.95×107exp(-17 565.919 1)(T1-α)2。     

氨水浓度对果壳活性炭结构及性能的影响

采用氨水浸渍法对果壳活性炭进行改性处理,讨论不同氨水浓度（5%、10%、15%、20%）对果壳活性炭结构及性能的影响。采用场发射扫描电镜、比表面及孔径分析仪及紫外分光光度计对改性后的果壳活性炭结构及吸附性能进行研究。结果表明:氨水浓度对果壳活性炭的结构及吸附性能有显著影响,当氨水浓度为10%时,活性炭表面形态清晰,凹槽分布均匀,比表面积提高至775.1382m2/g,较改性前提高了6.5%;改性前后活性炭微孔孔径集中分布在3.5 nm;果壳活性炭的吸附率随氨水浓度的变化而变化,当氨水浓度为10%和15%时,吸附率分别达到86.51%和86.54%,吸附率相比改性前有所提高。而当氨水浓度进一步增加时,活性炭对苯酚的吸附率略微下降。     

机械力化学辅助作用下制备木质活性炭的工艺研究

研究采用机械力化学辅助作用下制备高吸附性能木质活性炭,探讨了研磨时间、浸渍比（磷酸与绝干杉木屑的质量之比,下同）、磷酸浓度对所制备活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响;同时,采用比表面积及孔隙分析仪和傅立叶红外光谱仪（FT-IR）对活性炭的表面官能团、比表面积、孔容及孔径分布等进行了表征.分析显示：经过机械力化学辅助作用处理后,机械力化学激活作用有利于木屑与磷酸之间发生更多的化学反应,同时促进更多纤维素发生热解;此外,机械力化学辅助作用可能降低了纤维素热解过程中聚合及芳构化阶段的温度;通过N2吸附等温线分析表明机械力化学法所制备活性炭具有丰富的微孔结构.     

Zeolites模板法制备氮掺杂多孔碳材料及其CO_2吸附性能

以吡咯为碳源和氮源,分子筛为模板剂,通过模板法制备了氮掺杂多孔碳材料(NPCs),研究了碳源与模板剂质量比对NPCs的孔隙结构、氮元素含量及其对CO_2吸附性能的影响。采用全自动气体吸附仪、扫描电镜、透射电镜及X光射线电子能谱分析仪对NPCs的孔隙结构、形貌及元素组成进行了表征,并在常温常压下采用静态吸附法对CO_2吸附性能进行了测试。结果表明:当碳源与模板剂质量配比为0.5时,所制备NPCs的比表面积为660 m~2/g,平均孔径为536 nm,总孔容为0.883 cm~3/g,微孔孔容达0.130 cm~3/g,微孔包含的超微孔所占比例更大,对CO_2有最高吸附量84.26 mg/g(298 K,0.1 MPa)。     

硅藻土为模板糠醇为碳源制备多孔炭

以天然硅藻土为模板,糠醇为碳源,通过模板法能制备了多孔炭材料.N2吸附研究表明,此多孔炭的比表面积为542m2/g,中孔率可达54.7%,是一种既有微孔,同时也富含中大孔的多孔材料.     

白芍秸秆制备活性炭的工艺研究

利用以白芍秸秆废料为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,研究了磷酸浓度、浸渍时间、炭化温度和炭化时间对白芍秸秆活性炭产品碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和收率的影响。在最佳工艺条件下,所制备的活性炭的比表面积达到677.7 m2/g,对碘的吸附值为1098.6 mg/g,亚甲基蓝的吸附值为316.4 mg/g,收率为60.5%。