制備高微孔及高中孔率活性炭的活化新工藝

制備高微孔及高中孔率活性炭的活化新工藝

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度制備高微孔及高中孔率活性炭的活化新工藝之一-06-0606:21:54:雜談分類(lèi):活性炭技術(shù)類(lèi)文章胡忠華音同濟(jì)高?；瘜W(xué)系1、簡(jiǎn)介對(duì)于化學(xué)活化法,是將浸漬適當(dāng)化學(xué)藥劑的原材料經(jīng)熱分解過(guò)程在單一步驟內(nèi)完成炭化和活化的。

其工藝優(yōu)點(diǎn)是低能耗及高產(chǎn)率。

***化鋅是活性炭制備過(guò)程中使用過(guò)的化學(xué)活性試劑之一。

-及其同事在活性炭制造包括***化鋅活性炭方面進(jìn)行了大量工作,如:用橄欖核制造活性炭、經(jīng)過(guò)采納***化鋅化學(xué)活化工序繼以二氧化碳補(bǔ)充活化工序兩步工藝用桃核制造高表面積活性炭等1991,29:999;1992,30:1111。

其它討論人員也報(bào)道過(guò)用***化鋅化學(xué)活化法將不同含碳材料制備的活性炭,這些含碳材料有:油棕殼1996,34:1447、酸析木素,36:4832、煤炭1996,34:471;、澳洲堅(jiān)果殼,37:58;1997,35:1723等。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度上述討論者總結(jié)指出,與600℃或700℃處理效果相比,經(jīng)***化鋅化學(xué)法制成的活性炭,500℃時(shí)得到的活性炭有較大的表面積和孔容積,但她們都未發(fā)表過(guò)在700℃以上溫度處理時(shí)的狀況。

和報(bào)道了將廢煤于600∽950℃范圍內(nèi)用***化鋅活化制成了有效吸附劑,176:422,指出:隨活化溫度從600℃上升到750℃,表面積呈下降趨勢(shì);而在750∽950℃范圍,表面積則隨溫度的上升而增大。

雖然活化的細(xì)節(jié)問(wèn)題尚不清晰,但這種完全相反的變化指表面積隨溫度的變化可能與***化鋅的沸點(diǎn)溫度732℃有關(guān)。

當(dāng)用椰殼作原料時(shí),于800℃高溫下經(jīng)***化鋅活化能制得高表面積的活性炭5,,,。

活性炭中的過(guò)渡孔250在吸附過(guò)程中起了特別重要的作用,特殊是在一些新的應(yīng)用領(lǐng)域如作為催化劑載體、電池電極、電容器及氣體存貯和生物及醫(yī)藥學(xué)生物制藥工程應(yīng)用使用甲烷氣的場(chǎng)合。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度文獻(xiàn)中已有大量關(guān)于微孔活性炭的報(bào)道,而中孔活性炭只在近期內(nèi)才有文獻(xiàn)報(bào)道。

,比表面積13102,,且總孔容的83%是由尺寸大于3的孔貢獻(xiàn)的中孔型活性炭纖維1997,35:427。

中孔活性炭可經(jīng)由對(duì)市售活性炭的修飾方法:用葡萄糖或氨基葡萄糖浸漬,然后炭化并用二氧化碳活化來(lái)制得1997,35:447,∽,中孔表面積97∽3722。

及其同事采納經(jīng)有機(jī)稀土金屬化合物553或=,注:是的縮寫(xiě),系指”乙酰***化物均相化的瀝青,經(jīng)過(guò)蒸氣充填法制備中孔活性炭,制成品中孔率70%,但表面積30021996,8:454。

她們還報(bào)道了使用類(lèi)似方法由瀝青纖維制成的中孔型活性炭纖維1997,9:55,%,表面積達(dá)14682,但產(chǎn)品得率僅12∽20%。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度發(fā)覺(jué)經(jīng)過(guò)酚醛樹(shù)脂和多聚肉桂醇丁縮醛的混合物的炭化可制得具有大量約4尺寸的中孔的活性炭纖維1997,35:1031。

采納鈷催化活化法,也用酚醛樹(shù)脂制得了中孔率約50%,中孔表面積小于2002的活性炭纖維1995,33:1085。

經(jīng)過(guò)鈣催化活化進(jìn)行改性的活性炭能使其微孔容積減小,中孔表面積增加1997,13:1211。

甲烷在鎳、鈷或鐵顆粒上分解可產(chǎn)生中孔1998,36:269。

這些報(bào)道提及的中孔炭均具有低的表面積與一般的活性炭相比,而且所用原料如聚合物、活性炭纖維、炭絲束及樹(shù)脂、以及一些改性添加物等,均特別昂貴。

除此之外,當(dāng)***化鋅化學(xué)活化技術(shù)與二氧化碳物理活化技術(shù)的聯(lián)用時(shí),有助于擴(kuò)孔,從而使微孔型活性炭轉(zhuǎn)化為中孔型活性炭1980,18:413;1996,34:1447。

2、:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度馬來(lái)西亞產(chǎn)椰殼;公司產(chǎn)純度大于98%的***化鋅;新加坡%%的二氧化碳?xì)?和產(chǎn)苯酚%、4-***-苯酚99%和4-硝基苯酚99%;和產(chǎn)亞甲蘭染料和酸性紅染料;公司產(chǎn)的用于液相吸附的市售活性炭100。

原料椰殼于110℃干燥后破裂并篩分,∽,用***化鋅溶液浸漬,之后于110℃電爐中脫水處理一整夜,然后移入通以5小時(shí)流量的氮?dú)饬骱凸苁诫姞t中熱解,以10℃分鐘速率從室溫升至800℃,到溫后將氮?dú)馇袚Q成二氧化碳?xì)獠⒒罨幚韼讉€(gè)小時(shí),產(chǎn)物冷至室溫,用去離子水洗滌除去殘留的化學(xué)藥品,將樣品置于已盛有250鹽酸溶液的燒杯中,攪拌一個(gè)小時(shí),用熱的去離子水洗滌到液相中無(wú)鋅離子時(shí)為止。

以不同的***化鋅椰殼比率制成不同活性炭樣品,最終產(chǎn)物得率以110℃烘干后的椰殼為計(jì)算基準(zhǔn)。

對(duì)以下三個(gè)樣品進(jìn)行熱失重分析:110℃烘干后的原料椰殼、浸以***化鋅的椰殼、純***化鋅活化劑。

記錄樣品在30∽800℃范圍內(nèi)的失重狀況。

約40樣品置于流淌的氮?dú)庵幸?0℃分鐘速率從:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度30℃升溫到800℃,一旦溫度達(dá)到800℃,將氣流切換為二氧化碳?xì)饬?保持2小時(shí)。

吸附法是消退污染物的最有效的工藝之一。

酚類(lèi)化合物及染料是城市生活污水和工業(yè)廢水中常見(jiàn)污染物。

故選擇苯酚分子尺寸小于1、亞***蘭和酸性紅作為目標(biāo)吸附質(zhì)用來(lái)評(píng)價(jià)活性炭的性能。

使用分批平衡技術(shù)來(lái)進(jìn)行吸附試驗(yàn),初始濃度為:苯酚10∽200;亞***蘭10∽500;酸性紅100∽1000,由于酸性紅在水中的溶解度特別低,故將其溶于乙醇中。

對(duì)酸性紅,取50的錐形瓶封口并于室溫下?lián)u動(dòng)直至達(dá)到吸附平衡。

過(guò)濾出吸附劑,用紫外汲取法測(cè)量吸附質(zhì)濃度。

3、當(dāng)***化鋅椰殼比率低時(shí),等溫線呈Ⅰ型特征,,而在高的相對(duì)壓力時(shí)等溫線幾乎呈水平線,說(shuō)明該樣品具有狹窄孔分布的微孔結(jié)構(gòu)特征。

實(shí)行***化鋅椰殼比率2制成的炭樣表現(xiàn)為Ⅰ型等溫線,且具有小的4型滯后圈,57:603,即:吸附線和脫附線保持接近水平且接近重合跨越寬的相對(duì)壓力范圍,說(shuō)明樣品炭擁有大量狹縫型微孔結(jié)構(gòu)。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度當(dāng)***化鋅椰殼比進(jìn)一步增大,等溫線不發(fā)生急驟升降,說(shuō)明孔被擴(kuò)大了,另外當(dāng)比率升到2和3時(shí),樣品對(duì)2的吸持增量特別明顯,這上增量不但發(fā)生于低的相對(duì)壓力區(qū),還發(fā)生于整個(gè)壓力測(cè)試區(qū)域。

這樣,等溫線變成為Ⅰ型和Ⅱ型的結(jié)合型式,還有,脫附滯后圈備高微孔及高中孔率活性炭的活化新工藝二-06-0706:52:49:雜談分類(lèi):用法計(jì)算樣品的比表面積,中孔表面積用-圖法計(jì)算。

2吸附的表面積隨***化鋅,至比率2時(shí)達(dá)最大值24502;當(dāng)比率2時(shí),表面積隨比率的增大而小幅度降低。

可是,中孔表面積則持續(xù)增大,特殊對(duì)250和300。

微孔表面積經(jīng)過(guò)用表面積減去中孔表面積得到,當(dāng)***化鋅,微孔表面積也隨之增大;而比率超過(guò)2時(shí),微孔表面積則猛烈下降。

這一結(jié)果說(shuō)明當(dāng)***化鋅椰殼比率2時(shí),很多微孔被擴(kuò)孔形成了中孔。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度最終導(dǎo)致中孔表面積增加,微孔表面積下降。

樣品250和300的中孔表面積分別為10462和12082。

:微孔容積由圖法測(cè)得;中孔容積經(jīng)過(guò)總孔容減去微孔容積而獲得。

總孔容積的增量呈線性即它隨***化鋅椰殼比率的增大而成比例地增加。

微孔容積和中孔容積與比率的關(guān)系類(lèi)似于微孔表面積和中孔表面積與***化鋅椰殼比率的關(guān)系。

當(dāng)***化鋅椰殼比率達(dá)到2時(shí),微孔容積增加到最大值,可是更高的比率則會(huì)引起微孔容積的明顯降低。

至于中孔容積則存在三個(gè)變化區(qū)間:當(dāng)***化鋅椰殼比率1時(shí),中孔容積幾乎不變化;當(dāng)***化鋅椰殼比率在1∽2范圍內(nèi)增加時(shí),中孔容積明顯增大;當(dāng)***化鋅椰殼比率2時(shí),中孔容積猛烈增大,中孔率中孔容積占總孔容積的百分?jǐn)?shù)由14%增加至28%對(duì)應(yīng)于比率2,即***化鋅椰殼比率=;而當(dāng)***化鋅,中孔率從28%快速增加到67%。

另外,當(dāng)***化鋅椰殼比率達(dá)到3時(shí),中孔率可增加到71%。

,說(shuō)明活化劑***化鋅能制造新孔,還能擴(kuò)大已有的孔隙,使得大量的微孔轉(zhuǎn)變成了中孔,即:隨***化鋅椰殼比率的增加,中孔也增多了。

應(yīng)當(dāng)提出的是,只有當(dāng)***化鋅椰殼比率2時(shí),才發(fā)生微孔容積降低、同時(shí)中孔容積明顯增大的狀況。

這些結(jié)果證明高的***化鋅椰殼比率有利于制成高中孔率的活性炭。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度對(duì)椰殼炭的制造來(lái)說(shuō),總孔容積隨***化鋅比率的增加而增大,使用更多的化學(xué)藥劑,孔容就會(huì)越高。

,樣品250和300擁有超大的總孔容積,。

與***化鋅、、、、,明顯市售對(duì)比樣的孔分布曲線完全不同,其最高孔容積對(duì)應(yīng)孔直徑為,而與***化鋅椰殼比率,說(shuō)明這些試樣與市售對(duì)比樣相同,均屬于微孔型吸附劑。

***化鋅椰殼比率越大,孔直徑也就越大;當(dāng)***化鋅,。

本次討論所制全部炭樣的孔徑分布均很狹窄,很難檢出孔徑5的孔隙,特殊是對(duì)于較低***化鋅椰殼比率的樣品更是如此,狹窄的孔徑分布對(duì)某些用途如氣相分別、是特別有利的。

:\精品資料\建筑精品網(wǎng)原稿刪除公文\建筑精品網(wǎng)5未上傳百度討論表明當(dāng)***化鋅∽1范圍時(shí),僅對(duì)平均孔徑有很小的影響;當(dāng)***化鋅椰殼比率在1∽3間轉(zhuǎn)變時(shí),。

這說(shuō)明:調(diào)整活化劑的添加量能夠達(dá)到掌握椰殼活性炭的孔徑或孔寬度的目的。

本次討論中,活性炭產(chǎn)品的得率是110℃%%;討論發(fā)覺(jué)得領(lǐng)先是隨著***化鋅的漸漸少量添加直至***化鋅,但隨著***化鋅比例的進(jìn)一步增大,得率呈下降趨勢(shì)。

這可能是由于更多的碳發(fā)生燒失形成了新的孔隙,說(shuō)明達(dá)到相同的碳燒失級(jí)數(shù)時(shí),化學(xué)活化的活性炭比物理活化的活性炭的孔容更大一些。

考察產(chǎn)物得率與孔容積的關(guān)系后可知:當(dāng)***化鋅,%%;當(dāng)***化鋅,