成都活性炭炭化、活化方法
来源:    发布时间: 2019-04-25 10:41   65 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  炭化、活化方法

  成都活性炭制备过 程需要对原材料进行炭化,在高温 下脱除原材料中H、O、N等元素,形成碳骨架,主要影
  炭化、活化方法
  成都活性炭制备过 程需要对原材料进行炭化,在高温 下脱除原材料中H、O、N等元素,形成碳骨架,主要影 响因素为升温速率和炭化温度。炭化可 与活化同时进行,也可先炭化再活化。活性炭 活化方法可分为物理活化和化学活化,物理活 化常用活化剂为水蒸气和CO2,化学活 化的活化剂常用的有磷酸、硫酸、硼酸、KOH、NaOH、ZnCl2、K2CO3、K2S、CaCl2、磷酸二氢钾、(NH4)2HPO4等。物理活 化通过在高温下通入CO2或水蒸气,使炭化 产物和气态的活化剂反应形成丰富孔隙结构;化学活 化通过浸渍或者混合,使炭化 产物在高温下和活化剂反应造孔,后续需 要洗涤活性炭去除残余活化剂。
  总体来 说大比表面积的活性炭有优势,但活性 炭的比表面积和苯酚吸附量并非呈正相关,有时甚至结果相反[28],主要受 表面官能团的影响。表2显示通 常物理活化的活性炭比表面积小于化学活化,但苯酚 吸附量恰好相反。TEMDRARA等[26]分别用ZnCl2、CO2活化橄 榄核制备活性炭,物理活 化的活性炭苯酚吸附量高于化学活化,但BET比表面 积却远小于化学活化。此外,化学活 化的活性炭孔隙分布更偏向于微孔,太小的 孔隙无法吸附苯酚及其衍生物,部分孔 隙由于分子间作用力表现出对酚类的排斥作用,同样为无效孔隙。通过选 择活化方法和控制活化条件,使孔隙 结构和苯酚分子尺寸接近时效果最好。当孔隙 结构远大于苯酚分子,则需要考虑空间效应[37]。
  针对活 性炭的苯酚吸附性能,大致为 物理活化优于化学活化,碱性活 化剂优于酸性活化剂[25,28]。物理活化中,CO2和水蒸气各有优势。LORENC-GRABOWSKA等[29]分别用CO2、水蒸气活化 PET和煤焦 油沥青混合物制备活性炭,发现CO2活化法 制备的活性炭吸附苯酚更快达到平衡,归因于CO2活化的 活性炭有更多中孔容积。SMETS等[38]结果则 显示水蒸气活化的活性炭苯酚吸附量高于CO2活化。
  制备工 艺中的许多环节会对活性炭吸附性能产生影响,如原材料预处理、活化剂浸渍、碳化活化温度和时间、氛围(保护气体)等。其中,活化温 度和活化时间对活性炭的孔隙结构影响较大。SMETS等[38]发现提 高活化温度和增加活化时间可以提高活性炭的BET比表面积和多孔性。活化剂 在活化造孔的过程中,活化剂 使用量对活性炭最终的孔隙结构有一定影响。KILIC等[27]发现提 高活化剂比例可以增大比表面积和孔体积。根据实 验研究结果选择最佳的制备工艺,不同材 料和活化方法的最佳工艺各不相同。http://www./
 
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