氯化锌活化制备沥青基球形活性炭

采用ZnCl2化学活化法和水蒸气物理活化法制备了系列沥青基球形活性炭。研究了活化工艺对最终活化样品孔隙结构的影响;对比分析了在具有相近BET比表面积和总孔孔容时,两种活化方法对所制得样品孔径分布的影响。结果表明:在活化温度为500℃、ZnCl2与碳浸渍质量比为2∶1、活化时间为3 h时,ZnCl2活化样品具有最佳的BET比表面积,为961 m2/g。与传统的水蒸气物理活化法相比,ZnCl2化学活化法更有利于中孔结构的发展。

预氧化方式对沥青基球形活性炭制备过程的影响

分别以30%HNO3溶液(质量百分数,下同)和空气为氧化介质处理沥青球,制备了沥青基球形活性炭。分别采用热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、气体吸附仪、扫描电子显微镜等对氧化沥青球、炭化料、沥青基球形活性炭等进行了分析与表征。结果表明:沥青球在HNO3氧化过程中主要引入—NO2官能团,该官能团在炭化过程中促进了沥青分子的交联和聚合,降低了沥青球挥发分的逸出,增加了炭收率;炭化后沥青球内部残留的氮(1.4%)提升了碳表面与活化剂的亲和力,加速了活化反应的进行。沥青球在空气氧化中的结合氧主要以C—O—C和C=O的形式存在,沥青分子在氧化过程中被交联成刚性或链状大分子,保证了炭化过程的顺利进行。