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。     

物理活化法制备竹活性炭的研究

本研究以可再生的、资源丰富的赣南毛竹为原料,先以N2为炭化介质进行炭化,然后以CO2作为活化介质对炭化产物进行活化,制备出竹材活性炭.综合考察活化温度和时间等对最终产品收率和亚甲基蓝吸附值的影响.通过N2吸附等温线初步分析吸附过程,确定制备工艺并进行优化,并对制备的竹活性炭进行扫描电镜和透射电镜的结构表征.     

氢氧化钠活化法制备棉秆基活性炭实验条件优化

以氢氧化钠为活化剂,对以棉花秸秆为原料制备的生物炭进行活化,得到棉秆基活性炭。采用正交实验方法,研究了活化剂与生物炭比例、浸渍时间、活化温度和活化时间对所制备的棉秆基活性炭持水能力的影响。通过极差分析方法,以持水能力为参考指标,得到制备棉秆基活性炭的最佳工艺:氢氧化钠与生物炭质量比为3∶2、浸渍时间为16h、活化温度为500℃、活化时间为90min,在该工艺下得到的棉秆基活性炭的持水能力为7.89g·g~(-1),平均孔径为10.11nm,最可几孔径为3.75nm。SEM结果表明,所制备的活性炭大部分孔洞结构被破坏,在孔壁上分布有更小的孔洞。     

氢氧化钠活化法制备木炭基活性炭

以木质炭化料为原料,NaOH为活化剂,制备活性炭。讨论了活化温度、碱炭比、保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响。结果表明,随着活化温度、碱炭比和保温时间的增加活性炭的活化程度增加,活性炭的得率不断下降;随着活化温度、碱炭比和保温时间的延长,活性炭的吸附性能先上升后下降。在较佳工艺条件下,活化温度850℃,碱炭比为1. 0∶1. 0,保温时间1. 0 h下活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为814. 7 mg/g和127. 5 mg/g。     

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。     

磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭

以半纤维素的主要模型物木聚糖为原料,在不添加其他粘结剂的条件下,采用磷酸活化法制备半纤维素基颗粒活性炭。讨论了浸渍比和炭活化工艺对活性炭吸附性能和孔隙结构的影响。研究结果表明:浸渍比的增加,有利于颗粒活性炭的比表面积、亚甲基蓝吸附值、强度、总孔容积和中孔容积的提高。随着炭活化温度的升高,颗粒活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积呈下降的趋势,强度呈上升趋势。N₂吸附-脱附等温线和孔径分析表明,颗粒活性炭具有发达的微孔结构,炭活化温度的升高不利于孔隙结构的发达。     

硼酸活化法制备粘胶基活性炭纤维

用硼酸化学活化法制备了粘胶基活性炭纤维,对硼酸浸泡工艺条件 应的碳化活化条件进行了筛选,所制得的纤维形状、柔软的产品,得率达３４％－３８％,比表面积达５００－６００ｍ＾２／ｇ。探讨了碳化活化的机理。     

不同活化法制备的聚丙烯腈基活性炭纤维的性能比较

利用水蒸气活化法、KOH活化法、H3PO4活化法制备聚丙烯腈基活性炭纤维，并对用不同活化方法所制得的活性炭纤维进行吸附性能测试和比较。结果表明，在较佳工艺条件下化学活化法制备的活性炭纤维的吸附性能强于水蒸气活化法制备的活性炭纤维。     

K2CO3-水蒸气催化活化制备兰炭基活性炭的实验研究

选取粒度小于6mm的低价值兰炭末,以K₂CO₃为催化剂,采用溶液浸渍-水蒸气高温活化技术制备兰炭基活性炭,通过计算收率,碘吸附和亚甲基蓝吸附实验,低温N₂等温吸附/脱附实验以及扫描电子显微镜(SEM)表征活性炭孔结构特征,重点考察了催化剂溶液浓度、催化活化温度对孔隙结构的影响。研究表明,相比于常规水蒸气高温活化,K₂CO₃催化作用能缩短活化时间,活化30min已经十分充分。随着活化温度的上升和催化剂浓度的增加,亚甲基蓝吸附值先增大后减小,碘吸附值持续降低。当催化剂浓度为0.6mol·L^-1,亚甲基蓝吸附值最高,为234.12mg·g^-1。催化活化过程的最佳温度是500℃,此时兰炭基活性炭比表面积和孔容积分别为579.32m²·g^-1和0.309cm³·g^-1,材料中孔和微孔均较为发达。用扫描电镜观察了催化活化制备的兰炭基活性炭的表面形貌,其已经没有...     

磷酸-微波活化法制备秸秆基活性炭

研究了磷酸微波活化法在不同操作条件下制备秸秆基活性炭,探讨了最佳预处理温度、磷酸的浓度、微波功率和微波辐照时间对活性炭性能的影响。最佳工艺条件为:预处理温度为500℃,磷酸溶液的质量分数为25%,微波活化功率为450 W,微波辐照时间为5 min。对所制得的活性炭进行苯酚吸附、亚甲基蓝吸附和红外光谱及电镜等分析检测。实验最终产率达到35%以上,亚甲基蓝吸附值为150 mg/g以上。     

磷酸活化法制备椰壳基不定型颗粒活性炭

以椰壳为原料,采用磷酸活化法制备椰壳基不定型颗粒活性炭,分析了反应条件对活性炭性能的影响。研究结果表明,随着浸渍比的升高,活性炭醋酸吸附量和醋酸锌吸附量呈不断上升的趋势,表观密度和强度呈下降趋势。活化温度和烘干温度的升高有利于活性炭醋酸锌吸附量、表观密度和强度的提高。在浸渍比1.25:1,活化温度400 ℃和烘干温度120 ℃,制得不定型颗粒活性炭的醋酸吸附量546 mg/g、醋酸锌吸附量61 g/L、表观密度0.395 g/mL和强度84.4%,符合国家标准GB/T 13803.5-1999的要求。     

兰炭制活性炭的实验研究

以多种陕北机制兰炭为原料,采用KOH活化法,在氮气氛的管式炉中进行高温活化,制备出了BET比表面为810.017 2m2/g,BJH平均孔径为6.579 3 nm的活性炭.考察了活化温度、时间、碱炭比、碱炭混合方式和兰炭种类等对活性炭吸附性能的影响,确定活性炭的最佳制备工艺为:以兴茂兰炭为原料,KOH干粉法活化,活化条件为800℃下1h,碱炭比为5∶1.     

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。     

基于KOH活化法的核桃壳基活性炭的制备研究

以核桃壳为原料,选用KOH高温干法活化工艺制备出了核桃壳基活性炭。研究了炭化温度、碱料比、活化时间、活化温度、酸洗工艺对核桃壳基活性炭碘吸附值的影响,并用正交试验确定了核桃壳基活性炭的最佳制备工艺。结果表明,在炭化温度为400℃,碱料比为3∶1,活化温度为600℃,活化时间为50min时制备的核桃壳基活性炭的碘吸附值最好,其碘吸附值为1393mg·g~(-1)。     

不同活化法制备的焦化除尘灰基活性炭的性能比较

采用焦化除尘灰为原料,分别用水蒸气和KOH为活化剂制备焦化除尘灰基活性炭,并对所制的活性炭进行碘吸附值、BET比表面积、孔径分布、孔容以及表面形貌测试。实验结果表明,采用KOH活化法制备的活性炭吸附性能强于采用水蒸气活化法制备的活性炭。氢氧化钾活化法制备的活性炭为中孔孔型,BET比表面积达275.51 m2/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。     

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。     

ZnCl_2-微波活化法制备秸秆基活性炭

研究了氯化锌微波活化法在不同操作条件下制备秸秆基活性炭,探讨了最佳预处理温度、氯化锌的浓度、微波功率和微波辐照时间对活性炭性能的影响。最佳工艺条件为:预处理温度为350℃,氯化锌溶液的质量分数为40%,微波活化功率为550 W,微波辐照时间为6min。对所制得的活性炭进行苯酚吸附、亚甲基蓝吸附和红外光谱及电镜等分析检测。实验最终产率达到40%以上,亚甲基蓝吸附值为70mg/g以上。     

水蒸汽活化兰炭粉制备多级孔活性炭及性能表征

以兰炭粉为原料,水蒸汽为活化剂制备粉状活性炭。考察了水蒸汽流量、活化温度、活化时间、兰炭粉粒径对碘和亚甲蓝(MB)吸附值的影响。利用全自动吸附仪分析活性炭的比表面积和孔径分布,利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对活性炭表面官能团和活性炭的微晶结构进行表征。实验结果表明:活化温度、活化时间、水蒸汽流量和原料粒度对活性炭的收率和吸附性能都有较大影响。当兰炭粉粒径尺寸为0.9~1.0 mm、活化温度为800℃、活化时间为180 min、水蒸汽流量为50m L/h时,制备活性炭的碘吸附值最高达到1 109.48 mg/g,比表面积为786.82 m2/g。制得的活性炭以微孔和中孔为主,而且具有多级孔的特征。相对于兰炭粉而言,活性炭含氧、含氮官能团数量增多。     

CO_2活化制备椰壳基活性炭

以600℃下炭化2h后的椰壳炭化料为原料,通过CO2活化制备椰壳基活性炭,研究了活化温度、活化时间、CO2流量对活性炭得率及其吸附性能的影响。同时测定了该活性炭的N2吸附等温线,通过非定域化密度函数理论表征活性炭孔径分布。在适宜的工艺条件,所制备活性炭的得率为24%,碘吸附值为1428mg/g,其比表面积、总孔容积、微孔容积分别可达:1653m2/g,1.045cm3/g,0.8582cm3/g,且以2nm以下的微孔为主,产品性能达到了双层电容器专用活性炭(LY/T1617—2004)标准。