PAN基ACF的孔结构表征

通过在７７．４Ｋ下的Ｎ２吸附对连续化工制备的聚丙烯腈基活性碳纤维孔结构进行了考察,采用 Ｄｕｂｉｎｉｎ－Ｒａｄｕｓｈｋｅｖｉｃｈ方程,Ｈｏｒｖａｔｈ－Ｋａｗａｚｏｅ方程及密度函数理论对其孔结构参数诸如此表面积,微孔表面积,孔容及孔径分布者表征。     

KOH二次活化制备富含中孔的PAN—ACF

以水蒸汽活化的聚丙腈基活性炭纤维（PAN－ACF）为原料,研究了KOH二次活化对PAN－ACF纳米孔隙结构发展过程的影响。以氮吸附等温线为基础,根据微孔填充理论,采用αs-plot和DFT等方法研究了二次活化PAN－ACF的纳米微结构。结果表明：在实验考察范围内,经过二次活化后PAN－ACF的比表面积和孔容积增加,尤其中孔容积增加显著,约占总孔容积的50％,活化过程中不出现大孔。     

高比表面积PAN-ACF的吸附与孔结构解析

以KOH为活化剂制备了比表面积大于2000m^2/g的高比表面积PAN基活性炭毡（ACF）,以液氦为吸附介质在77．4K测试PAN－ACF吸附等温线,并对其孔结构进行了表征。采用BET法计算比表面积,t-plot法,Horvath-Kawazoe,Dubinin-Radushkevich方程以及密度函数理论（DFT0表征孔结构。研究表明即使比表面积超过3000m^2/g时,PAN－ACF的孔分布仍然很窄,并且含有大量的分子筛型孔,以金子克美等人提出多段吸附机理为依据,采用DR方程对PAN－ACF三段吸附过程所对应的E^0,x进行了计算。结果认为低压段的负偏离在一定程度上是由于吸附较强的微孔与表面官能团共同作用的结果,并非完全由于活化扩散引起,以上分析方法的表征结果具有较好的一致性,为PAN－ACF的吸附性能与孔结构提供了准确的信息。     

PAN基ACF的结构表征（Ⅱ）：氮元素与结合态变化的浅析

借助Ｘ射线光电子能谱、元素分析、激光拉曼光谱等手段,采用氩气与真空下碳化、活化的方法,研究了聚丙烯腈基（ＰＡＮ）炭纤维、活性炭纤维含氮化学组成、结构特性变化及相关影响因素。研究结果表明：１）在活化过程中聚丙烯腈基炭纤维的ＸＰＳ单扫描Ｎ１ｓ结合能及相对含量向高位Ｏ＝发展;２）ＰＡＮ基活性炭纤维中ＲＮＨＲ、ＲＣＮＨＲ２及比啶酮等氮杂环含量与纤维吸附性能定性关联;（３）ＰＡＮ基炭纤维在活化过程中的元素变     

磷酸活化粘胶基活性碳纤维的研究：Ⅲ—磷酸活化粘胶基活性碳 …

磷酸活化粘胶基活性碳纤维对各种有机蒸汽具有良好的吸附性能,在３５０～５００℃活化或用较大沈度磷酸活化所制备的ＶＡＣＦ－Ｐ对有机蒸汽特别是极性的甲醇和乙醇吸附量明显增大,在１２８℃的热空气中处理２０ｍｉｎ后ＶＡＣＦ－Ｐ基本上可完全解吸,低温活化的ＶＡＣＦ－Ｐ对六价铬的吸附量达到了一些高性能离子交换纤维的水平,ＶＡＣＦ－Ｐ具有一定的氧化还原能力,对金离子的还原吸附量达７００～１１００ｍｇ／ｇ。     

磷酸活化粘胶基活性碳纤维的研究Ⅲ-磷酸活化粘胶基活性碳纤维的吸附性能

磷酸活化粘胶基活性碳纤维对各种有机蒸汽具有良好的吸附性能,在350～500℃活化或用较大浓度磷酸活化所制备的VACF-P对有机蒸汽特别是极性的甲醇和乙醇吸附量明显增大,在128 ℃的热空气中处理20min后VACF-P基本上可完全解吸.低温活化的VACF-P对六价铬的吸附量达到了一些高性能离子交换纤维的水平.VACF-P具有一定的氧化还原能力,对金离子的还原吸附量达700～1100mg/g.     

具有不同孔结构的沥青基球状活性炭对肌酐及维生素B12吸附性能？…

主要研究了３种具有不同孔结构的沥青基球状活性炭对肌酐及ＶＢ１２的吸附性能,与ＢＥＴ比表面主孔结构进行了关联。结果表明,具有微孔结构的沥青基球状活性炭对小分子肌酐的吸附性能较好;具有中孔结构的沥青基球状活性炭对中分子物质ＶＢ１２具有较好的吸附性能;而中孔与微孔并存的沥青基球状活性炭对肌酐及ＶＢ１２都有较好的吸附性能。     

通过再活化浸渍金属盐的活性炭来发展中孔结构

研究了在椰子壳活性炭上浸渍金属盐（硝酸铁和硫酸铁）后，在二氧化碳气氛中催化活化对中孔结构的影响。发现硝酸铁对活性炭比表面积（-1930m^2／g）的增加和中孔结构（-10nm）的发展更有效。改性活性炭具有发达的中孔结构，显示了更大的维生素B12吸附容量（是改性前的5倍～8倍）和更快的吸附速度。中孔结构的发展基于三个方面的原因：（1）在活化过程中，浸渍在活性炭微孔内的金属盐分解所释放的氧化性气体与微孔碳壁反应，扩大了孔径；（2）在高温下，来自于金属盐的金属氧化物被碳还原，扩大了孔径；（3）在金属铁存在下，碳壁被催化活化，大大提高了活性炭的中孔率。由此提供了一种廉价的从商业活性炭制备中孔活性炭的有效途径。     

硫化氢在ACF上吸附转化对ACF纳米孔空间结构的影响

Ｐ Ａ Ｎ Ａ Ｃ Ｆ, Ｈ２ Ｓ的吸附转化过程涉及到 Ａ Ｃ Ｆ 一个纳米孔体系改性的过程。在这个过程中, Ａ Ｃ Ｆ的孔结构和微表面结构发生很大变化,而这种变化在３５０℃以下是不可逆的。孔结构的变化主要表现为极微孔孔容的下降; Ｈ２ Ｓ的吸附转化产物较为稳定地吸存在微孔表面,微孔体系中原有的表面基团也发生较大变化。总之, Ｈ２ Ｓ在 Ａ Ｃ Ｆ上吸附转化的结果是形成一个与常规 Ａ Ｃ Ｆ性质不同的纳米孔空间。     

PAN基ACF的结构表征-XPS与元素分析

采用Ｘ射线光电子能谱与元素分析研究了聚丙烯腈基活性炭纤维的表面与本体的元素组成,相对含量以及表面含氧官能团的类型。实验结果表明：ＰＡＮ基ＡＣＦ的主体元素组成为Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｈ。ＡＣＦ的表面Ｃ含量大于本体平均Ｃ含量,表面氧含量与Ｏ／Ｃ比小于本体氧含量与Ｏ／Ｃ比。其中Ｃ元素大多以类石墨中性碳形式存在,本体与表面碳氧基团则以羟基、醚基为主并伴有一定数量的羰基、羧基、内酯基等。实验表明可采用ＸＰＳ技术定量研究ＡＣＦ表面官能团的组成、类型、变化与数量。     

盐酸预处理对ACF结构及其电化学性能的影响

采用活性炭纤维(ACF)毡作为原材料,对比评价在煮沸、振荡、超声三种条件下的HCl预处理对其结构及电化学性能的影响。通过BET、SEM、FTIR研究ACF结构的变化,并以灰分和碘值考察ACF的吸附性能以及采用CV曲线分析ACF电极材料的电化学性能变化。结果表明,除HCl超声外,其他预处理都使活性炭纤维的形状和尺寸变得相对规整;经HCl煮沸和HCl振荡处理后的ACF比表面积分别增大34.87%和32.73%,其碘吸附值分别增大41.8%和42.1%,HCl振荡的比电容最高可达62F/g;而HCl超声处理却造成ACF表面刻蚀,其碘值和比表面积均较原样降低。综合比较各种方法的预处理效果如下:HCl振荡HCl煮沸HCl超声;HCl振荡处理效果最好,且使ACF表面酸性含氧基团增多,更有利于对无机盐离子的吸附。     

CTAB对多级孔分子筛合成及孔道层次结构影响

以预处理后的凹凸棒石(Si-ATP)为前驱体, 采用双模板剂一步法合成了多级孔分子筛, 研究了结构导向剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量对分子筛孔道层次结构和种类的影响。结果表明：当CTAB用量为0.01~0.03 g 或0.05~0.07 g时, 孔道层次结构因子(HF)与CTAB用量呈线性相关; XRD结果显示, 当CTAB用量为0.03~0.05 g时, 分子筛从ZSM-5型向(H)ZSM-11型转变, 这说明在利用此方法制备多级孔分子筛时, 可通过调变CTAB用量定向调控分子筛微介孔比例。CTAB用量为0.05 g, 合成的(H)ZSM-11分子筛比表面积(S_BET)为432.02 m²/g, 总孔体积(V_tot)为0.40 cm³/g, 亚甲基蓝(MB)的吸附容量为366.45 mg/g, 说明CTAB导向构筑的介孔孔道有利于吸附大分子物质。     

橡胶集料对水泥砂浆孔结构的影响

孔结构是影响砂浆或混凝土性能的重要参数。通过压汞法研究了橡胶颗粒对砂浆孔隙率及孔径分布的影响规律,分析了橡胶颗粒对砂浆孔结构的影响机理。结果表明,随橡胶颗粒含量增加,橡胶砂浆最可几孔径增加,总孔隙率增加,其中大孔(D>1000nm)含量增加最为明显,而凝胶孔(D<10nm)含量变化不大。橡胶表面与水的接触角为99.5°,说明其具有憎水性,同时由于橡胶颗粒表面存在着大量凹坑,水在毛细管作用下无法充满橡胶颗粒表面凹坑,导致橡胶颗粒与水泥基体界面处存在大量孔径较大的孔隙。     

含氢硅油对高比表面积碳化硅孔结构的影响

以糠醇为碳源,正硅酸乙酯为硅源,含氢硅油(PMHS)为结构助剂制备碳化硅前驱体,通过溶胶-凝胶法和碳热还原法制备出高比表面积多孔碳化硅,采用XRD、FTIR、SEM、HRTEM和BET对所制备的样品进行表征。结果表明,所得碳化硅具有高的比表面积130m2/g;含氢硅油的特殊结构有利于形成多孔碳化硅,且对碳化硅样品的比表面积、孔容起着至关重要的影响。     

中孔FAU型沸石的合成及孔结构表征

本研究采用有机硅烷偶联剂二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵(TPOAC)作为中孔模板剂, 在水热条件下合成了具有FAU结构的中孔X和Y型沸石, 并用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附/脱附和热重分析技术对合成样品进行了结构表征。结果表明, 在该沸石合成体系中TPOAC的加入使沸石晶粒纳米化, 同时可在沸石晶粒内部创造丰富的直径为5~6 nm的中孔, 并且改变了沸石晶体的外观形貌。从而获得了不仅保持沸石固有微孔、同时具有晶内中孔和晶间中孔的介孔FAU沸石。     

蒸压加气混凝土的孔结构及表征方法研究进展

蒸压加气混凝土因其质轻、保温性好、环保等优点而受到人们的重视。作为一种典型的宏观多孔建筑材料,蒸压加气混凝土的孔结构特征与其微观结构和性能有密切的关系。钙硅比、水料比、铝粉及工艺参数是影响蒸压加气混凝土孔结构的重要因素,孔隙率、孔径分布等孔结构特征与蒸压加气混凝土的强度、吸水性、干燥收缩、导热性能及耐久性等性能有紧密的联系。本文重点阐述了蒸压加气混凝土的孔结构特征及影响孔结构的主要因素,孔结构对蒸压加气混凝土性能的影响,并简述了蒸压加气混凝土孔结构现阶段主要采用的表征方法。     

孔结构对泡沫混凝土性能的影响与控制技术

泡沫混凝土是我国水泥基建筑材料的重要组成部分,分析了孔结构的分类及其对泡沫混凝土的强度、耐久性、保温系数等宏观性能的影响,发现泡沫混凝土的宏观性能与孔结构密切相关。总结了泡沫混凝土孔结构的控制技术,发现水灰比、矿物掺合料等的加入都会影响孔的形成。在此基础上,提出加强对建立孔结构与宏观性能之间的理论模型、孔结构与宏观性能间关系的适用范围、孔的定量控制等方面的研究。     

CAC增强膜孔结构特征及孔径测定

本文对醋酸纤维素-纤维素(CAC)增强膜的孔结构特征以及干、湿增强膜,增强膜与非增强膜,增强膜整体与膜表皮层孔尺寸的变化规律进行了研究。     

CAC增强膜孔结构特征及孔径测定

本文对醋酸纤维素—纤维素(CAC)增强膜的孔结构特征以及干、湿增强膜,增强膜与非增强膜。增强膜整体与膜表皮层孔尺寸的变化规律进行了研究。     

凝固速率对藕状多孔金属结构的影响

使用自制的Gasar装置制备出Cu、Mg和Ni三种藕状多孔金属, 将理论计算与实验结果相结合研究了材料的凝固速率对多孔结构的影响。结果表明, 对于三种多孔金属, 随着气泡半径的增大气泡的上浮速率逐渐增大。仅当金属凝固速率最大值在气泡上浮速率的范围内, 才能制备出有大量规则气孔的藕状多孔结构。