天然气储存用多孔炭的研究Ⅰ.高比表面积多孔炭的制备

以含碳量高且相对洁净的大庆石油焦为原料,通过 KOH化学活化,制备出比表面积为 2 830 m2/g且具有良好吸附性能的粉状多孔炭.考察了反应时间、反应温度、升温速率和剂料质量比、急冷温度等因素对活化结果的影响.结果表明,当活化温度为 800 ℃,活化时间为 1 h,剂料质量比为 4:1,升温速率为 4 ℃ /min,急冷温度为 500 ℃时活化效果比较理想.     

KOH活化法制备椰壳活性炭研究

以椰壳炭化料为原料,采用KOH活化法制备活性炭,研究了KOH/炭化料的质量比、升温速率、活化温度和活化时间对活性性能的影响。实验结果表明,KOH/炭化料的质量比是该方法制备活性炭的最主要影响因素,较优的工艺参数为:KOH/炭化料的质量比为4∶1、升温速率为5℃/min、活化温度为800℃、活化时间为1 h。同时制备得到了比表面积达到2413 m2/g、微孔容积达到1.02 cm3/g,且以0.9 nm以下微孔为主的椰壳活性炭。     

天然气储存用多孔炭的研究Ⅱ.粉状多孔炭的成型及其二次活化

以酚醛树脂、煤焦油沥青为粘结剂对由大庆石油焦制得的粉状多孔炭进行成型实验，并对成型后的多孔炭用水蒸气进行二次活化，结果表明：粘结剂为煤焦油沥青，粘结剂与粉状炭质量比为1：2，成型温度为150℃时成型效果较好；水蒸气用量为7．0mL／min，活化温度为800℃，活化时间为1h的条件下，二次活化效果较好。     

煤基粉焦制活性炭及吸附苯酚的性能研究

以煤基粉焦为原料,氢氧化钾为活化剂,制备粉焦基活性炭,探索其对苯酚的吸附规律。结果表明,剂料质量比为2,升温速率为10℃/min, 800℃活化90 min时,所制活性炭亚甲基蓝值为354.54 mg/g,产率为82.40%;苯酚初始浓度增加,可提高活性炭平衡吸附值,吸附符合Langmuir方程,温度升高不利于吸附,活性炭吸附平衡时间为4 h,振荡速率提高可缩短吸附平衡时间,浓度、温度和振荡速率变化不改变吸附过程规律,吸附过程符合准二级动力学方程。     

气孔率可控氧化铝多孔陶瓷制备工艺的研究

以PAA-NH4与阿拉伯树胶为分散剂,采用有机泡沫浸渍和凝胶注模工艺制备了不同气孔率的氧化铝陶瓷。探讨了工艺参数对坯体的干燥和烧结状况的影响,以及有机泡沫的压缩比对多孔陶瓷的气孔率的影响。结果表明,坯体干燥最佳的升温速率为0．5℃／min;坯体的排胶温度为200～600℃．此时升温速率为0．5℃／min。大于600℃时．升温速率为10℃／min左右;可以根据有机泡沫的压缩比例,设计多孔陶瓷的气孔率的大小。     

稻壳合成纳米多孔生物炭用于吸附亚甲基蓝

采用KOH和KOH-Na OH作为活化剂,稻壳为原料,制备出活性生物炭,对亚甲基蓝的吸附表现出优异的性能。研究了单独用KOH活化和KOH-Na OH联合活化时,碱炭比、活化温度和活化时间的影响。结果表明,当KOH和生物炭的质量比为1∶1,活化温度为900℃,活化时间为1h时,活化后的生物炭的吸附能力为314.571mg·g^-1。但采用KOH-Na OH联合活化(稻壳∶KOH∶Na OH的质量比为1∶0.3∶0.7),活化温度为800℃,活化时间为1h,在相同的吸附条件下,活化生物炭的吸附容量为350.287mg·g^-1。采用扫描电子显微镜、比表面积分析仪和红外光谱仪来表征两种类型的活性生物炭。结果表明,它们的化学成分相似,都具有丰富的孔隙结构,但通过KOH-Na OH联合活化制备的稻壳炭主要是微孔,孔径分布更均匀,这被认为是高吸附能力的主要原因。     

不同活化制度对活性炭制备工艺的影响

以辣椒秸秆为原料、K_2CO_3为活化剂制备活性炭(AC),研究不同活化制度对AC制备工艺的影响。选取活化温度、活化时间、浸泡时间、K_2CO_3/炭化料比率和升温速率为影响因子,通过Plackett-Burman(P-B)设计筛选出主要因子,采用中心复合设计法(Central Composite Design,CCD)对其优化,得到样品比表面积和得率的预测模型,并验证和确定最佳制备工艺。利用扫描电子显微镜(SEM)和比表面积及孔径分析仪对样品的形貌和结构进行表征分析。结果表明:对AC比表面积和得率影响显著(P0.05)的活化因子依次为:活化温度活化时间升温速率;最佳工艺条件为活化温度835℃,活化时间1.95 h,升温速率4.5℃/min。在此条件下AC比表面积、得率分别为1648.30 m~2/g、34.29%,与预测值(1728.48 m~2/g、34.68%)的误差分别为4.63%(5%)、1.12%(5%),为辣椒秸秆的资源化利用提供参考。     

玉米芯制备多孔炭及其孔结构的表征

以小于20目的玉米芯为原料，以水蒸气为活化剂，在N2保护下，采用物理活化法制备多孔炭，考察了炭化温度、炭化时间、操作方式以及活化时间等操作条件对多孔炭收率、比表面积和孔结构参数等的影响。同时采用N2吸附法，对多孔炭的比表面积及孔结构进行了表征。实验结果表明：经过800□炭化30min，并采用恒温时加料，恒温时取出的操作方式，是制备较高比表面积多孔炭的最佳炭化条件：在同一活化温度下，为得到收率较高的产品，不易延长其活化时间；经过对原料进行酸处理和热压成型，可以提高多孔炭的收率，增加多孔炭的比表面积和总孔容。     

黑液为活化剂制备活性炭的初步研究

文章以造纸黑液及氢氧化钠为活化剂,采用正交实验法,研究了炭化温度、浸渍比、活化耕浓度,活化时问、活佬温度对活性炭性能亚甲基蓝吸附值的影响。得到了最佳工艺条件为成炭温度300℃,活化温度750℃,活化对间4h,NaOH含量10％,料液比1：7,在这条件下制得的活性炭亚甲基蓝脱色力为16mL／0．1g。结果表明,活化温度是影响活性炭性能豹主要因素。     

双相成核剂制备牙用烤瓷粉的研究

在SiO2-Al2O3-K2O-Na2O体系的基质玻璃中引入双相成核剂CaF2和TiO2来制备牙用烤瓷粉。当原料在1350℃熔融2h自然冷却后，再从室温以8℃／min的加热速度升温至750℃保温1h，然后再以4℃／min的升温速度升至960℃，保温2h后冷淬、粉碎、过筛得到牙用烤瓷粉。经XRD分析瓷粉中出现的晶体主要为白榴石晶体，且SEM观察到晶体分布均匀且尺寸较小(10μm^2左右)。结果表明：双相成核剂的引入，能有效的降低白榴石晶体在该体系的析晶温度和减小其晶体尺寸，这对于牙用烤瓷粉的制备和临床应用都具有一定的意义。在此基础上，初步探讨了此双相成核剂的作用原理。     

天然高分子物质与无烟煤混合制备活性炭研究

对以天然高分子物质与无烟煤混合物为原料进行制作活性炭进行了研究。实验验证了原料中添加天然高分子物质量、活化温度、活化时间、升温速度和活化剂KOH与原料配比等对制得活性炭性能产生影响，并通过实验找到了理想的活化条件；活化温度为800℃，活化时间为60min，升温速度为5℃／min-10℃/min，天然高分子添加剂占原料质量百分比为50％－70％，活化剂KOH对原料煤粉的适主．宜质量比例为1：1－2：1，同时分析了各因素影响碘值的原因，探讨了高分子添加剂改进煤基活性炭的原因，在一定的活化条件下，制得活性炭碘值为1580mg/g，比表面积1750m^2/g，活性炭表面基团主要为酚羟基。     

拉伸工艺对UHMWPE多孔膜结构的影响

研究不同拉伸条件（热拉温度、拉伸比、拉伸速率、预热温度及时间,热定型温度及时间）对薄膜微孔的影响,并确定最优拉伸工艺为在预热温度100℃,定温时间5min,拉伸温度为110℃以及热定型温度120℃,定温时间5min下,热拉程度60％：先萃取后拉伸工艺,拉伸速率为30mm／min,先拉伸后萃取工艺,拉伸速率为10mm／min时,拉伸出的微孔数量较多且分布均匀。因此,为了得到孔径比较均匀且量较多的微孔膜,拉伸程度不宜过大,拉伸速率较小。     

KOH活化丝瓜络制备高比表面积活性炭

为了探讨以丝瓜络为原料制备高比表面积活性炭的最佳条件,通过设计正交实验,研究了碱炭比、活化温度、活化时间和升温速率等因素对KOH活化丝瓜络制备活性炭性能的影响。结果表明：KOH活化丝瓜络制备活性炭的最佳条件为：碱炭比为4、活化温度800 ℃,活化时间30 min,升温速率10 ℃/ min。在此条件下制备的活性炭为多孔、非晶型的无定形碳,具有高的比表面积（3545 m2/g）和强的吸附性能,其碘值和亚甲基蓝值分别达到2926 mg/g和528.58 mg/g;为丝瓜络的高值化利用提供了一条有价值的途径。     

叔碳酸乙烯酯改性醋酸乙烯酯乳液的研制

采用半种子连续乳液聚合的方法，以过硫酸钾为引发剂，以十二烷基硫酸钠和OP—10复配为乳化剂，合成了叔碳酸乙烯酯／醋酸乙烯酯共聚乳液。研究了乳化剂的用量、阴离子／非离子质量比和叔碳酸乙烯酯用量对乳液性能的影响；引发剂用量、聚合温度、种子单体加入量以及单体进料速率对聚合过程的影响。乳化剂用量为3％、阴离子／非离子为1：1、叔碳酸乙烯酯用量为30％；聚合温度为76℃、引发剂用量为0．4％、种子加入量为10％、进料周期为4h，聚合过程稳定，乳液性能良好。     

酚醛树脂基高比表面积活性炭的制备及其电容特性的初步研究

以酚醛树脂为原料，碱性化合物为活化剂制取酚醛树脂基高比表面积活性炭，初步考察了活化剂与酚醛树脂的质量比、活化温度、固化温度等工艺参数对活性炭的碘吸附性能和在有机电解液中的比电容的影响。实验结果表明，在活化剂与酚醛树脂的质量比为2，活化温度为1000℃，固化温度为110℃的工艺条件下，制得的高比表面积活性炭在1MLiPF6(DMC:EMC:EC=1:1:1)有机电解液中的比电容可达32．89F／g，而碘吸附值则在固化温度为120℃时达到最大值1400mg／g。     

酚醛树脂基多孔炭材料制备的研究

以酚醛树脂为炭前驱体、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用聚合物共混炭化法制备了多孔炭材料,考察了造孔剂PVB的含量、炭化温度和炭化时间对多孔炭材料比表面积和孔结构的影响.结果表明,在造孔剂PVB的含量为40%、炭化温度为700℃、炭化时间为1.0 h的条件下,可制得BET比表面积为540.4 m2·g-1、孔容为0.37 cm3·g-1、平均孔径为7.298 nm的多孔炭.     

响应面法优化咖啡壳基高性能活性炭 活化条件的研究

以咖啡壳为原料、KOH为化学活化剂制备高性能活性炭,在单因素试验探索活化时间、活化温度和碱炭比对活性炭碘吸附值影响的基础上,运用响应面法进行活化工艺参数优化。通过对模型优化确定最佳工艺参数为活化时间5 min、活化温度950℃和碱炭比（KOH和咖啡壳炭化料质量比,下同）4∶1;该条件下制备的活性炭的碘吸附值为2 214 mg/g（实验值）,和预测值（2 209.5 mg/g）基本相符,验证了模型的有效性。     

石油焦基多孔炭电极材料的制备及调控

以石油焦为原料,氢氧化钾为活化剂,采用化学活化法制得中孔丰富、比表面积高的多孔炭。通过硝酸铁溶液浸渍,再经高温热处理,或在高温过程中通入CO2,对多孔炭进行孔结构深度调控。将所制多孔炭用作电化学电容器电极材料,通过恒流充放电、循环伏安测试其电化学性能,采用氮气吸附法测定多孔炭的比表面积及孔径分布。结果表明:KOH与石油焦质量比为3∶1,活化温度850℃,活化时间90 min时,可以制得比表面积为2 738 m2/g,总孔容为1.51 cm3/g,中孔率为43.2%的多孔炭,在电流密度为100 mA/g时,该电极在6 mol/L KOH电解液中的比电容值高达256.6 F/g。多孔炭经金属盐溶液浸渍并经CO2二次活化后,中孔率由43.2%提高至70.7%,尽管因比表面积的下降造成了电极比电容值的下降,但由于中孔率的提高,电极的充放电速率明显加快。     

KOH活化制备多孔碳纤维及其CO_2吸附性能研究

采用活性碳纤维(ACFs)为原料,以KOH为化学活化剂,在ACFs:KOH的质量比为4∶1时,研究了不同活化温度下制备的多孔碳纤维的结构性能。用N2吸附仪测定多孔碳纤维的比表面积、孔容及孔径分布,通过变压吸附法研究了多孔碳纤维对CO_2的吸附性能,探讨了不同活化温度下对多孔碳纤维的孔隙结构及CO_2吸附量的影响。实验结果表明,活化温度对多孔碳材料的比表面积、孔径分布及孔容有良好的调控作用。当活化温度为900℃时,获得的多孔碳纤维有最大的比表面积(1702 m2/g)、最大孔容(0.902 cm3/g)及最大的CO_2吸附量(138 mg/g)。     

活化工艺对石油焦基活性炭孔结构和电化学性能的影响

以石油焦为原料,KOH为活化剂,采用化学活化法制备超级电容器用活性炭材料。考察了活化温度、碱炭比及升温速率对活性炭比表面积、孔结构参数及电化学性能的影响。研究表明:原料种类及活化工艺对活性炭比表面积、孔结构和电化学性能影响显著,在碱炭比为3.5:1、活化温度为850℃、升温速率为2℃/min和保温时间为2h的优化条件下制备的活性炭,其比表面积为2824 m~2/g,中孔率为20.27%,1 mA/cm~2的放电电流密度下的有机电解液体系里比电容达169 F/g,随着充放电电流的增大,容量基本没有衰减,具有较好的功率特性。