双电层电容器用活性炭的制备及微结构研究

以核桃壳为原料通过化学-物理活化法制备出比表面积大(1 500～2 000m2/g)、堆积密度大(0.35～0.45 g/cm3)、孔径在2～50nm之间及孔径＜2 nm的孔容积均大于0.45 cm3/g、单元静电容量＞30F/cm3,可作为双电层电容器电极用的高性能活性炭,为双电层电容器用活性炭的产业化开发探索了一条切实可行之路.利用扫描电子显微镜(SEM)观察了化学催化剂的添加对炭化得率、炭化料结构的影响以及不同烧失率对活性炭孔隙结构的调控作用,且催化炭化提高炭化得率10%以上,气体活化前驱体孔隙也有较大的发展.利用Milestone 200比表面积孔径分析仪对气体活化前后活性炭孔隙结构进行了对比分析,表明气体活化前后,活性炭的微孔、中孔容积均提高0.20～0.30 cm3/g.     

丙酮加收用活性炭微结构的研究

利用AS-703比表面积、孔径分布测定仪对几种回收丙酮溶剂的商品活性炭进行了比较深入的剖析，从微观结构上阐明了影响丙酮回收用活性炭的主要因素，并提供了国产化样品，与进口商品活性炭相比较具有价格低吸附性能好等优点。微孔容积的大小决定了丙酮吸附量的多少，而与总孔容积关系不大。丙酮回收用活性炭的孔径主要集中在1nm左右，微孔容积在0.40-0.50cm^3/g。     

丙酮回收用活性炭微结构的研究

利用AS-703比表面积、孔径分布测定仪对几种回收丙酮溶剂的商品活性炭进行了比较深入的剖析,从微观结构上阐明了影响丙酮回收用活性炭的主要因素,并提供了国产化样品,与进口商品活性炭相比较具有价格低吸附性能好等优点.微孔容积的大小决定了丙酮吸附量的多少,而与总孔容积关系不大.丙酮回收用活性炭的孔径主要集中在1nm左右,微孔容积在0.40～0.50cm3/g.     

多孔碳质材料微结构和电性能的研究

超大容量电容器又叫双电层电容器,它的静电容量是同体积普通电容器的１０＾５－１０＾６倍,是现代电子工业的重要元件之一。双电层容器的极板是对特定电解质具有优良吸附性能的多孔碳质材料－活性炭制成的。     

高吸附性能的活性炭研制及其在双电层电容器中的应用

以石油焦为原料,KOH为活化剂研制出的活性炭,碘吸附为2608 mg.g-1,是普通活性炭2.6倍,对亚甲基蓝吸附为36ml,是普通活性炭的3倍。在活性炭的制备试验中,活化剂用KOH和活化助剂,高温浸渍这一新工艺。通过电容制备的应用试验,得出电容的大小与活性炭吸附和脱附KOH值有关。     

活性炭微结构对木糖醇溶液脱色性能的影响

通过对4种木屑活性炭样品的吸附性能测定和微结构表征,表明活性炭对木糖醇溶液的脱色效果与亚甲基蓝吸附能力的大小密切相关,但亚甲基蓝吸附值不是决定活性炭对木糖醇溶液中色素杂质吸附的唯一因素。中孔的数量是影响活性炭对木糖醇溶液中色素杂质吸附的重要因素,尤其是尺寸为2～14 nm的中孔的数量对木糖醇溶液中色素杂质吸附的影响比较大。红外光谱分析显示表面官能团C—O的存在会促进活性炭对木糖醇溶液中色素杂质的吸附。     

石油焦制备净水用活性炭的研究

以石油焦为原料，添加质量分数3％-5％的酸性活化剂，通过水蒸气法在实验室制得碘吸附值521mg／g、CCl4吸附率22％的不定型颗粒炭，以及碘吸附值800—900mg／g、亚甲基蓝吸附值120mg／g、CCl4吸附率38％-46％、苯酚吸附值180—260mg／g、灰分3％-5％、强度91％-95％的定型柱状颗粒炭。研究结果表明，酸性活化剂的添加有利于活性炭造孔，提高了活性炭的品质。在此基础上进行了定型颗粒炭的工厂放大实验，取得与实验室结果相当的产品，性能均达到或超过国家木质和煤质净水炭标准。     

石墨烯改性椰壳活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

以椰壳为原料,水蒸气活化法制备了椰壳活性炭(AC),并以乙醇和水作为溶剂,采用水热法将AC与石墨烯(GR)按质量比90∶0、90∶5、90∶54、90∶90和54∶90复合,将制得的复合材料(GAC1~GAC5)作为电极应用于超级电容器。通过氮气吸脱附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)方法表征了活性炭的孔结构和表面形貌;采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)方法分析比较不同复合比例下超级电容器电极材料的性能。实验结果表明:在炭化温度800℃,活化温度900℃及活化时间1.5 h的条件下制备的椰壳活性炭比表面积为2482 m^2/g,其孔径主要分布在2~4 nm,孔容可达1.33 cm^3/g,在6 mol/L KOH电解液中比电容为85 F/g,石墨烯改性的复合材料GAC-5作为电极材料具有优异的电化学性能,在电流密度1 A/g时比电容可达186 F/g。     

脱色用木质颗粒活性炭的制备研究

以木屑为原料,磷酸为活化剂,使用捏合机对木屑磷酸混合料进行预处理,制得了脱色用颗粒活性炭。其性能指标为：亚甲基蓝吸附值155～170mL/g,A法焦糖脱色率100％以上,灰分4％以下,强度95％以上。其孔分布以中孔为主,达到了50％～65％。可用于发酵液等食品和制药行业的脱色精制。研究还着重讨论了制备过程中活性炭的成型机理,认为机械捏合和热处理是提高该颗粒活性炭强度的关键。     

丁烷吸附用颗粒活性炭的制备研究

以木屑为原料,采用磷酸活化法制备了丁烷吸附用颗粒活性炭,其性能优于进口丁烷颗粒炭,丁烷工作容量达到了12.0 g/100 mL,强度达到96.95 %.就制备过程中的磷酸浓度、磷木比、干燥硬化工艺等因素对丁烷颗粒炭的性能和强度的影响进行了考察,并通过增加成型时和成型后的特殊处理工艺,使得丁烷颗粒炭的性能得到了大大的提高.最后,探讨了丁烷吸附的机理和丁烷颗粒炭必须具备的条件,孔径在1.8～5 nm之间高孔容积的活性炭,其丁烷工作容量高.     

多元酚焦炭化料制取活性炭的研究

研究用多元酚焦炭化料制取活性炭的方法,并探索合适的工艺条件。研究表明,破碎至不同粒度的多元酚焦炭化料通过水蒸气活化制取活性炭较适宜的工艺条件是：活化温度800～850℃;活化时间分别为：颗粒炭1h、定型颗粒炭2．5-3h,制得的活性炭的吸附指标超过国家标准GB／T13803．2-1999木质净水用活性炭的指标。碘吸附值在1000mg／g以上,亚甲基蓝吸附值在12mL／0．1mg以上研究结果还表明,磷酸法不适宜用于多元酚焦炭化料制造活性炭。     

木质原料热解及活性炭结构的研究

以椰壳为代表原料进行热解研究，用热重分析法分析了椰壳热分解的机理。与一般木质原料一样，椰壳也是由半纤维素、纤维素和木质素构成，椰壳中的半纤维素的分解温度在200～260℃，纤维素的分解温度在260～295℃，木质素的分解温度在295～320℃。本研究还探讨了椰壳炭的孔结构参数，炭化温度425～720℃，其微孔容积为0．124～O．222mL／g，并用扫描电子显微镜观察了椰壳炭的表面形貌，椰壳在热分解时，细胞壁分解形成了微米级的大孔，并保留了椰壳的纤维状结构。采用离子发射光谱，分析了椰壳炭的微量元素组成，主要有铝、钡、铁、镁、钙、硅等。     

活性炭细微结构探究

本文介绍了用氯化锌法、焖烧法生产九种活性炭样品进行x-衍射分析和电子显微镜观测的情况,结果认为:活性炭属无定形碳,其结构复杂,除具有以石墨层为基础的微晶结构外,还有无序无定形碳结构成份,活性炭微晶大小平均高10A、宽28A。即由宽为11个碳六角形、2～4层石墨层片组成。     

综合利用烟杆废料制取优质活性炭

研究了以烟杆废料为原料，在微波辐照和传统加热下氯化锌法制取活性炭的方法．经对比实验得出，用微波辐照９min即可完成传统工艺中预热、干燥、炭化和活化４个阶段，活性炭产品的亚甲基监脱色力为170mL/g，微波辐照工艺的加热时间仅为传统工艺的1/20；用传统加热方法，炭化温度680℃，炭化时间1h，活化温度800℃，活化时间2h，活性炭的亚甲基蓝脱色力为150mL/g。2种方法制得的活性炭的亚甲基蓝脱色力均超过国家标准一级产品的指标（120mL/g）。     

中孔高性能粒状活性炭的研制

以果核壳为原料，采用磷酸活化法制备中孔高性能粒状活性炭，制备过程为：粗粒果核壳中加入质量分数为85%的磷酸加热和定时搅拌，使其润胀膨化，直至粘滞性消失，物料呈分散状态，然后炭化，活化、水洗、烘干。用正交试验法考察了润胀膨化，炭化和活人的温度及时间对制品性能的影响，并作了不同处理原料方式的比较试验，样品性能的测试结果：四氯化碳吸附率最高约160%，A法焦糖脱色力最大约130%。强度最高约94%，总也容积最大1.7mL/g，中孔比例约占40%-50%。