制备高微孔及高中孔率活性炭的活化新工艺

制备高微孔及高中孔率活性炭的活化新工艺

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度制备高微孔及高中孔率活性炭的活化新工艺之一-06-0606:21:54:杂谈分类:活性炭技术类文章胡忠华音同济高校化学系1、简介对于化学活化法,是将浸渍适当化学药剂的原材料经热分解过程在单一步骤内完成炭化和活化的。

其工艺优点是低能耗及高产率。

***化锌是活性炭制备过程中使用过的化学活性试剂之一。

-及其同事在活性炭制造包括***化锌活性炭方面进行了大量工作,如:用橄榄核制造活性炭、经过采纳***化锌化学活化工序继以二氧化碳补充活化工序两步工艺用桃核制造高表面积活性炭等1991,29:999;1992,30:1111。

其它讨论人员也报道过用***化锌化学活化法将不同含碳材料制备的活性炭,这些含碳材料有:油棕壳1996,34:1447、酸析木素,36:4832、煤炭1996,34:471;、澳洲坚果壳,37:58;1997,35:1723等。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度上述讨论者总结指出,与600℃或700℃处理效果相比,经***化锌化学法制成的活性炭,500℃时得到的活性炭有较大的表面积和孔容积,但她们都未发表过在700℃以上温度处理时的状况。

和报道了将废煤于600∽950℃范围内用***化锌活化制成了有效吸附剂,176:422,指出:随活化温度从600℃上升到750℃,表面积呈下降趋势;而在750∽950℃范围,表面积则随温度的上升而增大。

虽然活化的细节问题尚不清晰,但这种完全相反的变化指表面积随温度的变化可能与***化锌的沸点温度732℃有关。

当用椰壳作原料时,于800℃高温下经***化锌活化能制得高表面积的活性炭5,,,。

活性炭中的过渡孔250在吸附过程中起了特别重要的作用,特殊是在一些新的应用领域如作为催化剂载体、电池电极、电容器及气体存贮和生物及医药学生物制药工程应用使用甲烷气的场合。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度文献中已有大量关于微孔活性炭的报道,而中孔活性炭只在近期内才有文献报道。

,比表面积13102,,且总孔容的83%是由尺寸大于3的孔贡献的中孔型活性炭纤维1997,35:427。

中孔活性炭可经由对市售活性炭的修饰方法:用葡萄糖或氨基葡萄糖浸渍,然后炭化并用二氧化碳活化来制得1997,35:447,∽,中孔表面积97∽3722。

及其同事采纳经有机稀土金属化合物553或=,注:是的缩写,系指”乙酰***化物均相化的沥青,经过蒸气充填法制备中孔活性炭,制成品中孔率70%,但表面积30021996,8:454。

她们还报道了使用类似方法由沥青纤维制成的中孔型活性炭纤维1997,9:55,%,表面积达14682,但产品得率仅12∽20%。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度发觉经过酚醛树脂和多聚肉桂醇丁缩醛的混合物的炭化可制得具有大量约4尺寸的中孔的活性炭纤维1997,35:1031。

采纳钴催化活化法,也用酚醛树脂制得了中孔率约50%,中孔表面积小于2002的活性炭纤维1995,33:1085。

经过钙催化活化进行改性的活性炭能使其微孔容积减小,中孔表面积增加1997,13:1211。

甲烷在镍、钴或铁颗粒上分解可产生中孔1998,36:269。

这些报道提及的中孔炭均具有低的表面积与一般的活性炭相比,而且所用原料如聚合物、活性炭纤维、炭丝束及树脂、以及一些改性添加物等,均特别昂贵。

除此之外,当***化锌化学活化技术与二氧化碳物理活化技术的联用时,有助于扩孔,从而使微孔型活性炭转化为中孔型活性炭1980,18:413;1996,34:1447。

2、:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度马来西亚产椰壳;公司产纯度大于98%的***化锌;新加坡%%的二氧化碳气;和产苯酚%、4-***-苯酚99%和4-硝基苯酚99%;和产亚甲兰染料和酸性红染料;公司产的用于液相吸附的市售活性炭100。

原料椰壳于110℃干燥后破裂并筛分,∽,用***化锌溶液浸渍,之后于110℃电炉中脱水处理一整夜,然后移入通以5小时流量的氮气流和管式电炉中热解,以10℃分钟速率从室温升至800℃,到温后将氮气切换成二氧化碳气并活化处理几个小时,产物冷至室温,用去离子水洗涤除去残留的化学药品,将样品置于已盛有250盐酸溶液的烧杯中,搅拌一个小时,用热的去离子水洗涤到液相中无锌离子时为止。

以不同的***化锌椰壳比率制成不同活性炭样品,最终产物得率以110℃烘干后的椰壳为计算基准。

对以下三个样品进行热失重分析:110℃烘干后的原料椰壳、浸以***化锌的椰壳、纯***化锌活化剂。

记录样品在30∽800℃范围内的失重状况。

约40样品置于流淌的氮气中以10℃分钟速率从:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度30℃升温到800℃,一旦温度达到800℃,将气流切换为二氧化碳气流,保持2小时。

吸附法是消退污染物的最有效的工艺之一。

酚类化合物及染料是城市生活污水和工业废水中常见污染物。

故选择苯酚分子尺寸小于1、亚***兰和酸性红作为目标吸附质用来评价活性炭的性能。

使用分批平衡技术来进行吸附试验,初始浓度为:苯酚10∽200;亚***兰10∽500;酸性红100∽1000,由于酸性红在水中的溶解度特别低,故将其溶于乙醇中。

对酸性红,取50的锥形瓶封口并于室温下摇动直至达到吸附平衡。

过滤出吸附剂,用紫外汲取法测量吸附质浓度。

3、当***化锌椰壳比率低时,等温线呈Ⅰ型特征,,而在高的相对压力时等温线几乎呈水平线,说明该样品具有狭窄孔分布的微孔结构特征。

实行***化锌椰壳比率2制成的炭样表现为Ⅰ型等温线,且具有小的4型滞后圈,57:603,即:吸附线和脱附线保持接近水平且接近重合跨越宽的相对压力范围,说明样品炭拥有大量狭缝型微孔结构。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度当***化锌椰壳比进一步增大,等温线不发生急骤升降,说明孔被扩大了,另外当比率升到2和3时,样品对2的吸持增量特别明显,这上增量不但发生于低的相对压力区,还发生于整个压力测试区域。

这样,等温线变成为Ⅰ型和Ⅱ型的结合型式,还有,脱附滞后圈备高微孔及高中孔率活性炭的活化新工艺二-06-0706:52:49:杂谈分类:用法计算样品的比表面积,中孔表面积用-图法计算。

2吸附的表面积随***化锌,至比率2时达最大值24502;当比率2时,表面积随比率的增大而小幅度降低。

可是,中孔表面积则持续增大,特殊对250和300。

微孔表面积经过用表面积减去中孔表面积得到,当***化锌,微孔表面积也随之增大;而比率超过2时,微孔表面积则猛烈下降。

这一结果说明当***化锌椰壳比率2时,很多微孔被扩孔形成了中孔。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度最终导致中孔表面积增加,微孔表面积下降。

样品250和300的中孔表面积分别为10462和12082。

:微孔容积由图法测得;中孔容积经过总孔容减去微孔容积而获得。

总孔容积的增量呈线性即它随***化锌椰壳比率的增大而成比例地增加。

微孔容积和中孔容积与比率的关系类似于微孔表面积和中孔表面积与***化锌椰壳比率的关系。

当***化锌椰壳比率达到2时,微孔容积增加到最大值,可是更高的比率则会引起微孔容积的明显降低。

至于中孔容积则存在三个变化区间:当***化锌椰壳比率1时,中孔容积几乎不变化;当***化锌椰壳比率在1∽2范围内增加时,中孔容积明显增大;当***化锌椰壳比率2时,中孔容积猛烈增大,中孔率中孔容积占总孔容积的百分数由14%增加至28%对应于比率2,即***化锌椰壳比率=;而当***化锌,中孔率从28%快速增加到67%。

另外,当***化锌椰壳比率达到3时,中孔率可增加到71%。

,说明活化剂***化锌能制造新孔,还能扩大已有的孔隙,使得大量的微孔转变成了中孔,即:随***化锌椰壳比率的增加,中孔也增多了。

应当提出的是,只有当***化锌椰壳比率2时,才发生微孔容积降低、同时中孔容积明显增大的状况。

这些结果证明高的***化锌椰壳比率有利于制成高中孔率的活性炭。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度对椰壳炭的制造来说,总孔容积随***化锌比率的增加而增大,使用更多的化学药剂,孔容就会越高。

,样品250和300拥有超大的总孔容积,。

与***化锌、、、、,明显市售对比样的孔分布曲线完全不同,其最高孔容积对应孔直径为,而与***化锌椰壳比率,说明这些试样与市售对比样相同,均属于微孔型吸附剂。

***化锌椰壳比率越大,孔直径也就越大;当***化锌,。

本次讨论所制全部炭样的孔径分布均很狭窄,很难检出孔径5的孔隙,特殊是对于较低***化锌椰壳比率的样品更是如此,狭窄的孔径分布对某些用途如气相分别、是特别有利的。

:\精品资料\建筑精品网原稿删除公文\建筑精品网5未上传百度讨论表明当***化锌∽1范围时,仅对平均孔径有很小的影响;当***化锌椰壳比率在1∽3间转变时,。

这说明:调整活化剂的添加量能够达到掌握椰壳活性炭的孔径或孔宽度的目的。

本次讨论中,活性炭产品的得率是110℃%%;讨论发觉得领先是随着***化锌的渐渐少量添加直至***化锌,但随着***化锌比例的进一步增大,得率呈下降趋势。

这可能是由于更多的碳发生烧失形成了新的孔隙,说明达到相同的碳烧失级数时,化学活化的活性炭比物理活化的活性炭的孔容更大一些。

考察产物得率与孔容积的关系后可知:当***化锌,%%;当***化锌,