微波辐射-KOH活化兰炭粉制备活性炭

研究了以兰炭粉为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、碱炭质量比和活化时间对活性炭吸附性能的影响。同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的N2吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团。结果表明:微波功率为700 W,碱炭质量比为3,活化时间为15 min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为694.5 mg/g,比表面积为513.62 m2/g,总孔容为0.510 3 cm3/g,平均孔径为3.973 8 nm,该活性炭为中孔型。以兰炭粉为原料,传统加热和微波加热制备的活性炭红外光谱图其峰形基本一致,只是峰强不同。     

兰炭粉粒度对活性炭性能的影响

以不同粒度的兰炭粉为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭,研究了兰炭粉粒度对活性炭的收率、碘和亚甲基蓝吸附值、比表面积和孔结构的影响。结果表明:在相同的工艺条件下,随着原料粒度的增加,所制备活性炭的收率、碘和亚甲基蓝吸附值、比表面积、中孔率均呈现出先增加后下降的趋势。当原料粒度为0.85~1.00 mm时,活性炭的性能最好,其收率为62%,碘和亚甲基蓝吸附值分别为863.6 mg/g、264.6 mg/g,比表面积为818.52 m~2/g,中孔率为81.4%,活性炭具有多级孔的特征,但以中孔为主。     

水蒸气活化兰炭粉制备多层次孔活性炭工艺优化及活化动力学研究

为拓展兰炭粉高附加值利用途径,研究了水蒸气活化兰炭粉制备活性炭的工艺优化、动力学和孔隙演变行为。利用氮气吸附仪分析活性炭的比表面积和孔径分布。研究结果表明:最佳的活化工艺条件下制备的活性炭的碘和亚甲基蓝吸附值以及比表面积分别为1 134.25 mg/g、257.06 mg/g和847 m~2/g,活性炭具有以中孔为主的多层孔特征。二氧化碳气化焦炭的混合模型能够精确拟合水蒸气活化兰炭粉的动力学,发现活化温度对活化速率和活性炭收率的影响极其显著。随着活化时间的延长,气孔的演变行为是微孔生成、微孔扩充、微孔坍塌变为中孔或大孔。     

兰炭粉末活化制备活性炭的实验研究

以3~6 mm兰炭粉末为原料,用物理法和物理化学法活化制备活性炭,重点研究了时间、温度、水蒸气用量、浸渍比和浸渍时间对成品碘吸附值的影响,并对成品做了性能表征。结果表明,物理活化法可制备出比表面积达463.26 m2/g的活性炭,其碘吸附值达768 mg/g,收率达为46.25%;物理化学法制备的活性炭比表面积为571.31 m2/g,碘吸附值达932 mg/g,收率41.88%。孔径分析结果表明,二者的孔径主要集中在3~8 nm,属中孔发达的活性炭。     

石莼基微/中孔复合结构活性炭的制备及性能

以海洋海藻废弃物石莼为原料,通过热解预炭化,KOH活化制备活性炭。以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为吸附性能评价指标,探究了活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明,当KOH与石莼半焦质量比(碱炭比)为3.0∶1.0、活化时间为45 min、活化温度为800℃时,活性炭吸附性能最优,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值最大,分别为1824.19 mg/g、914.98 mg/g。FTIR测试表明,活性炭含有大量羟基等官能团。SEM测试表明,活性炭表面粗糙、存在大量孔结构。活性炭的BET比表面积为2616.3 m2/g,Langmuir比表面积高达4883.5 m2/g,平均孔径为2.73 nm。石莼基活性炭的孔结构为微/中孔复合结构,有作为储能、环保材料的潜质。     

氢氧化钾活化石油焦制备高比表面积活性炭

研究了以石油焦为原料,用氢氧化钾为活化剂制备高比表面积活性炭方法。通过正交实验与进一步的单因素实验考察了碱焦比、活化温度和活化时间对活性炭碘吸附值和活化收率的影响。实验结果表明碱焦比对活性炭碘吸附值影响最显著,增大碱焦比、延长活化时间和选择合适的活化温度能提高碘吸附能力。在碱焦比为4∶1,活化温度750℃和活化时间120 min条件下制备的活性炭BET比表面积可达2775 m2/g,总孔容为2.888 cm3/g。     

兰炭基活性炭的制备工艺优化及吸附性能研究

以榆林某公司的兰炭为原料,KOH粉末为活化剂制备活性炭。通过改变活化过程中时间、温度、炭碱比等因素,从而探究活性炭的碘吸附能力。通过响应曲面优化处理活性炭制备过程中活化因素,从而确定最佳工艺。采用比表面积测定,红外光谱分析,扫描SEM电镜等对活性炭结构及性能表征进行分析结果表明,上述活化条件都会影响活性炭吸附能力和孔隙结构。当活化过程中的温度达到750℃,时间为0.5 h,炭碱比为1:3的时候,KOH的活化效果最佳,所制样品的碘吸附值最大且为1 162.91 mg/g,其BET比表面积可达655.15m2/g,Langmuir比表面积为908.22 m2/g。通过红外分析可知活性炭与预处理兰炭原料红外光谱图走势极其相似,只是活性炭出现了较强的芳基烷基醚C-O伸缩振动峰。通过扫描显微电镜分析可知与原料兰炭相比,活性炭样品组织表面非常粗糙并且有大量的孔隙出现,样品结构非常疏松。     

污泥-兰炭末基成型活性炭的制备及吸附性能研究

采用H_2SO_4和ZnCl_2复合活化法,以脱水污泥和兰炭末为原料制备了污泥-兰炭末基成型活性炭,通过FTIR、BET及TG对产物进行了表征和性能测试,研究了pH值、固液比和吸附时间对其处理兰炭废水效果的影响,并进行了成型活性炭的再生性能测试。单因素和正交实验结果表明:影响成型活性炭碘吸附值的因素由大到小依次为活化温度活化时间浸渍比(污泥和兰炭末混合物质量与活化剂溶液体积比)。最佳制备工艺条件为活化温度750℃、活化时间2 h、浸渍比1∶2.5。制备的成型活性炭平均孔径约9 nm,比表面积约194 m~2/g,且结构中含有烷烃、芳烃等多种类型的烃类及醇和酚等含氧官能团。兰炭废水处理结果表明:当pH≈8、固液比(成型活性炭质量与兰炭废水体积比)1∶30、吸附时间32 h,氨氮去除率和色度去除率分别约为83%、42%,成型活性炭经5次再生后,碘吸附值和抗压强度分别降低了31%和62%。     

减压条件下氯化锌活化油茶果壳活性炭的制备工艺研究

以油茶果壳为原料,以氯化锌为活化剂,在减压条件下热裂解制备活性炭。探讨氯化锌溶液的质量分数、体系压力、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响;通过低温氮气吸-脱附表征了样品的比表面积及孔结构,采用红外光谱仪分析了样品的表面官能团。得到制备该活性炭的最佳工艺条件为:氯化锌溶液的质量分数为60%、料液比1∶3(即每毫克固体物料加入3 m L液体物料,下同)、体系压力为0.05 MPa、活化温度为450℃、活化时间为1 h,在该条件下得到的活性炭碘吸附值为1 120 mg/g,亚甲基蓝吸附值为373.16 mg/g,比表面积为2 023.15 m2/g,总孔体积为2.34 cm3/g,平均孔径为4.63 nm。减压条件下制备的活性炭具有优良的吸附性能。     

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.     

减压条件下氯化锌活化油茶果壳活性炭的制备工艺

以油茶果壳为原料,以氯化锌为活化剂,在减压条件下热裂解制备活性炭。探讨氯化锌溶液的质量分数、体系压力、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响;通过低温氮气吸-脱附表征了样品的比表面积及孔结构,采用红外光谱仪分析了样品的表面官能团。得到制备该活性炭的最佳工艺条件为:氯化锌溶液的质量分数为60%、料液比1∶3(即每毫克固体物料加入3 m L液体物料,下同)、体系压力为0.05 MPa、活化温度为450℃、活化时间为1 h,在该条件下得到的活性炭碘吸附值为1 120 mg/g,亚甲基蓝吸附值为373.16 mg/g,比表面积为2 023.15 m2/g,总孔体积为2.34 cm3/g,平均孔径为4.63 nm。减压条件下制备的活性炭具有优良的吸附性能。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

微波加热核桃壳制取活性炭及孔结构表征

以核桃壳为原料,采用微波加热-水蒸汽活化法制备了活性炭。研究了微波功率、活化时间和水蒸汽流量等因素对吸附性能的影响。最佳工艺条件为：微波功率600 W、活化时间7 min、水蒸汽流量5 mL/min,活性炭产品的碘吸附值1076．57 mg/g,亚甲基蓝吸附值195 mg/g,得率25．11%。该工艺将常规加热方法的炭化和活化简化为一个过程,所需加热时间仅为传统方法的1/21,产品活性炭的亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的1．44倍。同时测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过BET计算了活性炭的比表面积,并通过H—K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为微孔型,BET 比表面积1 154．91 m~2/g,总孔体积0．564 9 mL/g,微孔占总孔体积(体积分数,下同) 79．86%,中孔体积分数19．97%,大孔占0．17%。     

太西无烟煤制备高吸附性活性炭的试验研究

以太西无烟低灰煤为原料,以蒸汽流量、活化温度、活化时间为考察因素,以活性炭的碘吸附值、CCl4吸附率为考察指标,采用L9(34)正交试验方法,研究了各因素对活性炭吸附指标的影响;结果表明,最佳试验条件为:水蒸气流量65μL/min、活化温度930℃、活化时间180 min;在最佳试验条件下制备的活性炭,其碘吸附值为1 187 mg/g,CCl4吸附率为94.1%,BET比表面积为1 293.34 m2/g,孔径分布在0.5~4.0 nm之间,微孔孔容占75.7%,中孔孔容占23.6%,大孔极少,属于微孔发达的高吸附性活性炭产品。     

羊栖菜基中孔活性炭的制备及工艺优化

以羊栖菜生物炭为原料,采用CO2物理活化法制备中孔活性炭。应用响应曲面中心组合法设计实验,考察了活化温度、活化时间及CO2流量对制备的活性炭吸附亚甲基蓝的影响及其交互作用,并采用N2吸附脱附对所制备的活性炭进行表征。结果表明,当活化温度为900℃,活化时间为30 min,CO2流量为1.8 L/min时,制备的活性炭的比表面积为1 329 m2/g,其对亚甲基蓝的吸附值高达235 mg/g,总孔体积为1.176 9 m L/g,中孔率为65%。     

化学活化法制枣核基活性炭研究

以陕北清涧红枣核为原料,Zn Cl2为活化剂,采用化学活化法制备了活性炭。研究了浸渍比、活化时间以及活化温度等参数对活性炭收率、碘吸附值以及结构性能的影响。结果表明,在本实验条件下,当氯化锌与原料比为0.8,活化温度为700℃,活化时间为60 min时,所制得的活性炭的碘吸附值达到最高值,为1114.6 mg/g;BET比表面积为1031 m2/g,最高单点吸附总孔体积为0.504 cm3/g,BJH吸附平均孔径为3.364 nm,活性炭的收率为41.6%。     

水蒸气活化再生乙酸乙烯合成触媒载体活性炭

探讨了活化温度、活化时间、水蒸气流量对再生后活性炭吸附性能和得率的影响,得到了最佳工艺条件:活化温度1 000℃,活化时间60 min,水蒸气流量2.23 g/min。该工艺条件下再生活性炭的碘吸附值1 174.37 mg/g,亚甲基蓝吸附值200 mL/g,得率为62.87%。再生后活性炭的吸附指标达到国家一级品的标准,其中亚甲基蓝吸附值是国家一级品标准的2.22倍。同时,测定了该活性炭氮吸附,通过BET计算了活性炭的比表面积,通过密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明:该活性炭为微孔型,BET比表面积为1 254.51 m2/g,总孔容为0.592 6 mL/g。     

微波辐射-水蒸气法制备烟杆基颗粒活性炭

研究了以烟杆废弃物为原料,炭化过程中所产生的木焦油为主的复合粘结剂,采用微波辐射-水蒸气法制备颗粒活性炭的可行性。探讨了微波功率、活化时间以及水蒸气质量流量对颗粒活性炭吸附性能和得率的影响。得到了微波辐射-水蒸气法制备颗粒活性炭的最佳工艺:微波功率700 W,活化时间40 m in,水蒸气质量流量1.70 g/m in。此工艺条件制得的颗粒活性炭,碘吸附值1 060.81 mg/g,亚甲基蓝吸附值175 mL/g,得率30.83%。同时,测定了该颗粒活性炭氮吸附,通过BET法计算了活性炭的比表面积,并通过DFT表征了活性炭的孔结构。结果表明:该活性炭为微孔型,BET比表面积为1 109.22 m2/g,总孔容为0.613 1 mL/g。     

废弃辣椒秸秆高比表面积活性炭的制备及表征

以废弃的辣椒秸秆为原料,KOH为活化剂,制备高比表面积活性炭,研究了碱炭比、活化温度、炭化温度及活化时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,活性炭制备的最佳工艺条件为:碱炭比为3∶1,活化温度为700℃,炭化温度为450℃,活化时间为40 min。在此条件下,制得的活性炭碘吸附值2 356.40 mg/g,亚甲基蓝吸附值41.3 mL/0.1 g,BET比表面积为2 432.135 m2/g,Langmuir比表面积高达3 270.478 m2/g,吸附总孔容为2.064 cm3/g,平均孔径为3.246 nm。SEM和XRD观察发现,辣椒秆活性炭呈不定形态,具有丰富和发达的蜂窝状孔隙结构。