Preparation and Characterization of Activated Carbon by Mechanochemical Process with Zinc Chloride as Activator

研究利用机械力化学技术制备了性能良好的活性炭.采用Central Composite Design中心复合设计和响应面分析,对影响活性炭碘吸附值的主要影响因素进行多项回归模型建立和参数优化,并通过低温液氮( N2/77 K)吸附测定较优条件下制备的活性炭的比表面积、孔容及孔径分布.结果表明,利用氯化锌为活化剂的机械力化学技术制备活性炭的较优工艺条件为:氯化锌与绝干木屑的质量之比(锌屑比)值3.00,研磨时间10 min,活化温度584℃,活化时间2.5h,此条件下制备的活性炭碘吸附值为1 262.47 mg/g.     

机械力辅助氯化锌活化法制备甘蔗渣活性炭

以甘蔗渣为原料,以氯化锌为活化剂,采用机械力化学方法制备具有较好吸附性能的活性炭,探讨工艺条件对活性炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明:在浸渍比为1∶1、活化温度为660℃、活化时间为120min、球磨时间为15 min的条件下,活性炭样品的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和比表面积分别为1 178.92 mg·g-1、270 mg·g-1和1 541.165 m2·g-1.     

山杏壳制备活性炭的最佳工艺研究

以山杏壳为原料,用正交试验法,分别采用氯化锌、水蒸气活化法制备杏壳活性炭,并测定吸附能力,优选制备杏壳活性炭的最佳工艺参数,为杏壳活性炭的产业化生产提供技术依据。研究结果表明,以氯化锌为活化剂制备杏壳活性炭的最佳工艺参数为:氯化锌溶液浓度50%,料液比1∶1,活化温度500℃,活化时间90min;水蒸气活化法制备杏壳活性炭的最佳工艺参数为:水蒸气流量5mL/min,活化温度900℃,活化时间120min。在本试验确定的最佳工艺条件下,以氯化锌为活化法制备的活性炭得率为41.83%,碘吸附值为948.06mg/g,亚甲基蓝吸附值为133.42mg/g;以水蒸气活化法制备的杏壳活性炭得率为48.11%,碘吸附值为1001.67mg/g,亚甲基蓝吸附值为153.05mg/g,2种方法制备的杏壳活性炭均具有较强的吸附能力。     

梭梭材活性炭的制备工艺研究

研究了以梭梭材为原料,用氯化锌溶液和磷酸溶液作为活化剂来制备活性炭。探讨了活化温度、活化时间、液固比以及活化液浓度对制备梭梭材活性炭的影响以及梭梭材活性炭对碘吸附值的影响,确定了以氯化锌溶液和磷酸溶液作为活化剂生产活性炭的最佳工艺条件,对开辟梭梭材综合利用和活性炭原料来源具有重要意义。结果表明,氯化锌活化法制备活性炭,最佳工艺为液固比2.5:1,活化液浓度50%,活化温度450℃,活化时间90min,吸附值为1 068.86mg/g;磷酸法为液固比1.5:1,活化液浓度85%,活化温度500℃,活化时间120min,吸附值为885.38mg/g。     

KOH活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响。综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性炭的比表面积2 312 m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(—OH)、活泼氢(—H)等基团。     

微波辐照氯化锌法制备酸枣核壳活性炭工艺及其性能

采用微波辐照氯化锌法,对以酸枣核壳为原料制备活性炭开展了工艺及性能研究。通过正交试验法研究了不同因素:氯化锌浓度(A)、浸渍时间(B)、微波功率(C)、辐照时间(D)对酸枣核壳活性炭的得率、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响。结果表明:微波辐照氯化锌法制备酸枣核壳活性炭的最佳制备工艺条件为A3B1C3D2,即氯化锌浓度50%,浸渍时间14 h,微波功率700 W,辐射时间7 min;在此条件下,酸枣核壳活性炭的得率为60%,碘吸附值与亚甲基蓝脱色力分别为933.24 mg/g和111.92 m L/g;不同处理量的梯度试验表明,该工艺具备大规模处理酸枣核壳的能力。     

Preparation of Activated Carbon from Cotton Stalk Using Potassium Hydroxide as Activation Agent

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响.综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性碳的比表面积2 312m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg,/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(-OH)、活泼氢(-H)等基团.     

微波辐照橡胶籽壳氯化锌法制备活性炭的研究

本文以橡胶籽为原料,采用微波辐照氯化锌法制备活性炭。研究了浸渍时间、氯化锌浓度、微波功率和辐照时间等因素对活性炭吸附性能和得率的影响。确定了用橡胶籽制备活性炭的最佳工艺条件:浸渍时间24 h,氯化锌浓度50%,微波功率280 W,辐照时间7 min。在此工艺条件下制备的活性炭其碘吸附值为829.46 mg.g-1,亚甲基蓝吸附值为126.5 ml.g-1,得率可达23.8%。此工艺所需活化时间为传统方法的1/30。     

微波设备氯化锌法制备竹质粉状活性炭工艺研究

采用正交试验,研究以竹屑废料为原料,用微波设备氯化锌法制备竹质粉状活性炭的可行性,探讨微波功率、活化时间、浸渍时间及氯化锌浓度对活性炭产品碘吸附值、得率的影响。结果表明,微波设备氯化锌法制备竹质粉状活性炭的最佳工艺为:微波功率1 000 W、活化时间50 min、氯化锌浓度50%、浸渍时间48 h。用此工艺制得的活性炭碘吸附值1070.3mg.g-1,得率达到32.3%。结果表明:微波加热比传统方法缩短活化时间,产品性能高于国家标准。     

微波辐射磷酸法制备竹材活性炭及表征

以竹屑为原料,采用微波辐射磷酸法制备活性炭。讨论了微波功率、活化时间及磷酸质量分数等工艺条件对竹材活性炭吸附性能的影响。研究结果表明,在磷酸质量分数、活化时间和微波功率3个因素中,微波活化时间对活性炭质量指标影响最大,延长时间可以提高其产品的吸附性能;微波辐射磷酸法制备竹材活性炭的较优工艺条件为:微波功率600 W、活化时间16 min、磷酸质量分数50%。在此条件下制得的活性炭的碘吸附值850.6 mg/g、亚甲基蓝吸附值233.8 mg/g、比表面积920.5 m2/g。     

热解活化法制备微孔发达椰壳活性炭及其吸附性能研究

以椰壳为原料,采用热解活化法制备微孔发达活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭孔结构和吸附性能的影响。实验结果表明:活化温度为900℃,活化时间为4 h,可制得比表面积为994.42 m2/g的微孔发达活性炭,其碘吸附值为1 295 mg/g,亚甲基蓝吸附值为135 mg/g。N2吸附结果表明活性炭的平均孔径在2 nm左右,总孔容积为0.503 9 cm3/g,其中微孔容积为0.430 3 cm3/g,微孔率达85.39%。对该活性炭进行CO2动态吸附实验,CO2饱和吸附容量为56.61 mg/g,在热解活化法制备椰壳过程中,随着活化温度的升高和活化时间的延长,活性炭的得率有不同程度的降低。     

薄皮核桃壳基活性炭的制备及表征

【目的】以农林废弃物薄皮核桃壳为原料,通过化学活化-高温炭化法制备多孔活性炭材料,优化制备工艺过程,表征吸附性能机理,为薄皮核桃壳的开发利用提供技术指导。【方法】以碘吸附值和亚基甲蓝吸附值为考察指标,进行活化剂的筛选,并进一步考察原料粒度、料液比、活化时间、炭化温度和炭化时间对制备出的活性炭的吸附性能的影响。采用N2吸附-脱附等温线、元素分析仪和FTIR测定了活性炭的孔隙结构、主要元素组成和表面官能团,扫描电镜分析形貌结构,XRD和TG分析活性炭的结晶度和热稳定性。【结果】选用磷酸为最佳活化剂,薄皮核桃壳活性炭的最佳制备工艺条件为:核桃壳粉100目、料液比1:4、活化时间120 min、炭化温度500℃、炭化时间60 min,此工艺条件下制备出的活性炭的碘吸附值为657.42±3.16 mg/g、亚甲基蓝吸附值为248.55±1.94 mg/g。制备出的活性炭的表面积为449.80 m2/g,具有丰富的孔隙结构,孔容积为1.11 m2/g,平均孔径为7.87 nm。碳元素含量为65.56%,结晶度不高,为无定型结构,活性炭在400℃左右发生热降解,主要含有羧基、酚基、醇羟基等活性官能团。【结论】采用磷酸活化法制备出的薄皮核桃壳活性炭的孔隙结构发达,具有良好的吸附性能,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均高于国家标准,具有将废弃物资源循环利用的价值和前景。     

利用低温竹炭制备竹活性炭初步研究

选用低温竹炭为原料、氢氧化钾为活化剂,制备不同炭碱比和不同活化时间的竹活性炭。运用傅立叶红外光谱议(FTIR)、比表面积测定仪(BET)等仪器对竹活性炭表面官能团、比表面积和孔径结构及比电容进行了测试和分析。结果表明,炭碱比1:4、活化温度700℃、活化时间3h条件下制备的竹活性炭,比表面积为2897.7m2/g,总孔容为1.340cm3/g,平均孔径为2.59nm,亚甲基蓝吸附值为27.7ml/0.1g,碘吸附值为1920mg/g,作为超级电容器(EDLC)的电极,其比电容为114.4F/g。     

氢氧化钠活化杉木屑制备活性炭的研究

采用杉木屑为原料,氢氧化钠为活化剂制备木质活性炭产品,探讨活化时间、活化温度、氢氧化钠浓度等工艺参数对木质活性炭的得率和吸附性能的影响.结果 表明,随活化温度、氢氧化钠浓度和活化时间的增大,木质活性炭的得率呈不断下降的趋势,木质活性炭的吸附性能呈先上升后下降的趋势.较优的工艺条件为:活化温度850℃、活化时间1.0h、...     

制造高性能活性炭的一种方法

提出了一种制造高性能活性炭的方法,考虑了同一工艺条件下,以不同炭种为原料所得到的结果,以及活化剂用量对活性炭吸附性能的影响。测试结果表明,本研究工艺能制造出同时具备高碘值、高亚甲蓝值、孔径分布在２ｎｍ〈１５ｎｍ占５５％以上的高吸附性能活性炭。     

竹节制备提金活性炭及其表征

以竹节为原料,采用水蒸气活化法制备提金活性炭,研究温度、保温时间、水蒸气流量等因素对活性炭性能的影响,并对其孔隙结构进行表征.结果表明:随着温度和保温时间的增大,活性炭的吸附性能总体呈上升趋势;随着水蒸气流量的增加,活性炭的吸附性能呈先升后降的趋势;N_2吸附等温线的分析表明,竹节活性炭具有发达的微孔、中孔、大孔结构.在较佳的试验条件下,活性炭的强度、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积分别为97.5%,262 mg·g~(-1),1 072.7 mg·g~(-1),1 334.2 m~2·g~(-1),0.671 mL·g~(-1)和0.574 mL·g~(-1).     

高温重整调控木质成型活性炭性能的研究

为了研究高温重整方法对活性炭性能的影响,以商品磷酸法木质成型活性炭为原料,考察了不同升温/降温方式、重整温度和重整时间对活性炭强度、孔结构、着火点和官能团的影响。结果表明:快速升温至800℃重整活性炭30~75 min后快速降温的方式(快速升温/快速降温(FH/FC))可使活性炭强度提高5.75%~6.39%,得率保持在83.54%以上,比梯度升温/自然降温(GI/ND)更高效节能。对经800℃重整30和60 min后的活性炭的孔结构和吸附性进行研究,发现活性炭的比表面积和总孔容积分别下降约400 m2/g和0.3 m3/g,孔径分布在1.2 nm以下的微孔所占的比例增加,对亚甲基蓝的吸附性能略有下降,而对碘的吸附性能略有提高,丁烷工作容量下降15%以内。经高温重整后,活性炭的着火点显著提高,800℃重整60 min后,着火点提高100℃以上,这与高温重整后活性炭表面含氧官能团数量的减少有关。     

磷酸氢二铵活化法制备活性炭的研究

以杉木屑为原料,采用磷酸氢二铵活化法制备活性炭。讨论了预处理温度、浸渍比和活化温度对活性炭碘吸附值的影响。结果表明,随着预处理温度、浸渍比和活化温度的升高,活性炭的碘吸附值均呈先升后降的趋势。在较佳生产工艺条件下:预处理温度160℃,浸渍比1.25:1,活化温度450℃,活性炭的碘吸附值达到930.2mg·g^-1。     

变压精制氢气活性炭吸附机理研究

测定了国内大型石化厂制氢装置中使用的,从国外进口的活性炭的常规吸附性能及ＢＥＴ比表面积、孔分布曲线及对ＣＯ２的吸附平衡曲线,并同典型的国产炭试样进行了对比分析,指出孔分布规律（孔的大小分布及孔的形状结构）是影响该型活性炭吸附效率主要因素。据此,在实验室中摸索了该型活性炭的最佳工艺条件。