有机胺改性树脂基球形活性炭对二氧化碳的吸附行为

以球形结构的固废离子交换树脂为原料,经CO_(2)活化、酸洗处理制得具有较高比表面积和较大中孔孔容的树脂基球形活性炭(HRSAC),然后在其表面负载聚乙烯亚胺(PEI)制得吸附材料PEI-HRSAC。系统考察了PEI负载量和吸附温度对CO_(2)吸附性能的影响,结果表明,在活化温度为950℃、活化时间为1 h的最佳活化工艺条件下,所制得的树脂基球形活性炭经酸洗处理后其比表面积为1365 m^(2)/g,中孔孔容为2.04 cm^(3)/g,中孔孔径主要分布在10~40 nm;PEI-HRSAC吸附材料对CO_(2)的吸附性能随吸附温度和PEI负载量的升高先增大后减小;当PEI负载量为65%、吸附温度为75℃时,PEI-HRSAC吸附材料对CO_(2)的吸附量最高,约为4.09 mmol/g,在经过4次循环吸/脱附后吸附量仍保持在较高水平(3.66 mmol/g)。

一步炭化-活化法制备球形活性炭及其储氢性能研究

氢能是一种清洁高效的能源,但缺乏高效的氢气储运方式,因而制约了氢能产业的发展。以强酸性聚苯乙烯树脂为原料,KOH为活化剂,通过一步炭化-活化法制备了多孔树脂基球形活性炭,并对样品进行了表征和储氢性能研究。实验结果表明,KOH质量分数为30%、炭化温度为750℃时,制备的球形活性炭比表面积为2158m^(2)/g,总孔容为1.12cm^(3)/g。该样品综合储氢性能最优,在温度-196℃、压力1MPa条件下,质量储氢密度可达3.14%,体积储氢密度为11.47kg/m^(3)。

聚苯乙烯基球形活性炭的制备及其对二苯并噻吩的吸附性能(英文)

通过水蒸气活化法制备了聚苯乙烯基球形活性炭,并研究了其对二苯并噻吩(DBT)的吸附性能。采用扫描电镜(SEM)、N2吸附、热重分析(TG)以及液相吸附试验考察了球形活性炭的结构特征。结果表明:以苯乙烯离子交换树脂为原料,通过水蒸气活化法,可以得到比表面积979m2/g～1672m2/g的球形活性炭。其中,BET比表面积和孔容随活化时间和水蒸气流量的增加而增大,而孔径小于0.7nm的窄微孔却减小。球形活性炭对DBT的吸附量可达109.36mg/g,吸附量与比表面积和总孔容关系不大,而与小于0.7nm的窄微孔成正比。球形活性炭在对DBT的吸附过程中存在不可逆吸附。球形活性炭所含窄微孔的孔容越大,脱附所需要的温度越高,不可逆吸附量越大。

载铜球形活性炭的制备及其吸附脱硫性能的研究

以122型弱酸性酚醛系阳离子交换树脂为炭前驱体,经过Cu2+交换、炭化和CO2活化等过程制备得到负载金属铜的球形活性炭,对其进行了SEM、XRD、AAS和BET表征,采用动态吸附实验研究了其对模拟汽油中噻吩类硫化物的吸附性能,并且考察了甲苯和环己烯对其吸附性能的影响,对吸附脱硫机理进行了初步研究。结果表明,载铜球形活性炭上Cu以单质形态存在,并主要与硫原子产生配位作用,提高了对噻吩类硫化物的吸附性能,对噻吩(T)、3-甲基噻吩(MT)、2,5-二甲基噻吩(DMT)和苯并噻吩(BT)的饱和硫容依次为0.938、1.230、1.581和3.744 mg/g,吸附选择性依次为T<MT<DMT<BT。模拟汽油中加入甲苯和环己烯后,饱和硫容分别下降了77%和56%,这是甲苯和环己烯通过π电子与Cu发生作用,从而与硫化物产生竞争吸附导致的。

沥青基球形活性炭对CO_2的吸脱附行为研究

考察了沥青基球形活性炭(PSAC)的孔结构与CO2吸附容量间的内在关系及其脱附性能.采用N2吸附法分析PSAC的孔结构,由穿透曲线测试其对CO2的平衡吸附量.实验结果表明:在CO2/N2混合气氛下,活性炭对CO2的吸附容量与孔径小于1nm的微孔比表面积呈线性关系;当PSAC担载5%的三聚氰胺后,对CO2(15%)的平衡吸附量由0.91mmol/g增加到1.15mmol/g,提高了26.3%;采用抽真空脱附时,循环脱附效率为74.6%,而电解吸-抽真空耦合脱附工艺可使CO2的循环脱附效率接近100%.

沥青基球形活性炭的制备研究

以煤沥青为主要原料采用水浴悬浮法制备沥青球。使用扫描电子显微镜和偏光显微镜对沥青球的表面形貌进行表征,探讨了减黏剂萘含量对调制沥青软化点的影响,成球温度对球形貌的影响以及沥青/水相的最大质量比。实验还采用Fluent软件对固液悬浮体系进行模拟。结果表明:所制得沥青球球形度好,表面光滑,粒径分布范围窄;相同原料沥青,萘含量越高调制沥青软化点越低;沥青/水相的最佳质量比为16;不同的搅拌器最佳速度有所不同。

沥青基球形活性炭的制备及其应用进展

沥青基球形活性炭是一种物理性能和吸附性能优异的新型炭材料。概述了沥青基球形活性炭的制备工艺,重点介绍并比较了沥青球的几种制备方法及球形活性炭的应用进展。

球形活性炭担载MnO_x-CeO_2和三聚氰胺的低温脱硝行为研究

以MnOx-CeO2为活性组分,以三聚氰胺为还原剂,制备了球形活性炭（SAC）担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的复合催化剂,并考察了该催化剂在低温下（120-180℃）对NO的选择性催化还原（SCR）反应行为。实验还利用扫描电子显微镜–能谱仪（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）和低温N2吸附法等技术对催化剂进行了表征。结果表明,当反应温度为180℃、空速为6000 h-1、NO和O_2浓度分别为0.1%和8%时,担载8%Mn（摩尔比Mn：Ce固定为1：1）和10%三聚氰胺的催化剂可在8.8 h内实现99%的NOx转化率。煅烧温度高于400℃将促使MnOx-CeO2形成更大的晶体颗粒和更加规整的晶型结构,从而降低其melamine-SCR活性。三聚氰胺担载量高于15%将造成催化剂比表面积和孔容的急剧减小,最终导致其稳态NOx转化率的下降。而金属氧化物担载量的增加和反应温度的升高都有利于Melamine-SCR反应,且在较宽的NO和O2浓度范围内,催化剂的稳态NOx转化率都能维持在99%左右。

球形活性炭及其应用

球形活性炭外表为均匀、光滑的球形,在固定床使用时填充密度均匀,对气体或液体的流体阻力小,所以近年来作为口服吸附剂以及血液灌流器中的吸附剂得到了广泛的应用。与活性炭纤维、粒状活性炭相比,球形活性炭的研究与报道较少。对现有几种球形活性炭的特点、应用现状以及今后的发展方向进行了综述。

添加炭黑对石油沥青基球形活性炭孔结构的影响

以添加炭黑的石油沥青为原料,采用悬浮成球的方法和CO2活化工艺,制得了比表面积约为1493m2 g而且富含3.6nm左右中孔的石油沥青基球形活性炭(PSAC).通过吸附性能测定和XRD分析,对添加炭黑和未添加炭黑的PSAC的孔结构进行了对比研究,少量炭黑的加入导致了很大程度炭微晶层面的破坏和微晶细化,同时沥青与炭黑在收缩应力的作用下发生界面剥离,为CO2进入球体内部提供通道,促进了孔隙的发展.

孔径分布对球形活性炭肌酐和VB_(12)吸附行为的影响

线型酚醛树脂中添加不同的造孔剂 ,制备出 3种孔径分布的酚醛树脂基球形活性炭。考察了它们对血液中有代表性的生理中小分子VB12 和肌酐的吸附行为。结果表明 ,这 3种球形活性炭对肌酐均有良好的吸附性能 ,而对VB12 的吸附性能相差较大 ;比表面积大的试样对肌酐的吸附量大 ,中孔孔容大的试样对VB12

球形活性炭的孔道结构改性及其对乙炔氢氯化反应的影响

通过对市售球形活性炭浸渍Fe（NO3）。进行COz二次活化，使用不同活化条件制备得到具有不同孔径分布的球形活性炭，并研究了所制备的样品在乙炔氢氯化反应中的活性。利用扫描电镜（SEM）观察了样品表面形貌，采用BET法测试了样品改性前后孔道结构的变化，使用程序升温脱附（TPD）分析了样品改性前后吸附性能的变化，使用固定床装置对样品在乙炔氢氯化反应中的催化性能进行了测试。实验结果表明，球形活性炭通过浸渍0．3％的Fe（NO3）3，活化气体流量为C02150mL／min、N250mL／min时，二次活化能够将孔径扩大至6nm、中孔孔容达到0．21cm2／g、中孔含量为36％。将上述活化气体流量的样品用于乙炔氢氯化反应中，当反应条件为乙炔空速180h、温度180。C、n（HCl）。（C2H2）-1．05～1．1时，其初始转化率达到30％（比市售球形活性炭提高100％）。

沥青基球形活性炭成球工艺研究

以各向同性的高温沥青(软化点为280℃)为主要原料,采用悬浮法制备含萘沥青球。使用电子显微镜对沥青球的表面形貌进行表征。探讨了萘含量以及成球温度、成球时间和搅拌速度等成球工艺条件对沥青基球形活性炭成球形貌的影响。结果表明,萘含量为30%的调制沥青在成球温度为110-115℃,搅拌速度为300 r/min,成球时间为30 min的条件下制得的沥青球球形度好,表面光滑。

二苯并噻吩在球形活性炭上的吸附平衡和动力学研究

考察了3种不同孔结构的球形活性炭(氢氧化钾和水蒸汽活化的苯乙烯基球形活性炭以及沥青基球形活性炭,PACSKOH、PACSsteam、ACSpitch)对二苯并噻吩(DBT)的吸附行为。结果表明,DBT在球形活性炭上的吸附符合Freundlich吸附等温线,吸附容量与比表面积无关,而与孔径<0.8nm的超微孔孔容相关。PACSKOH中微孔和<0.8nm的超微孔含量最多,对DBT的吸附容量最大,它的吸附容量分别是PACSsteam和ACSpitch的1.4和1.6倍。球形活性炭对DBT的吸附符合准二级动力学方程,PACSsteam中孔和大孔径的微孔含量最多,初始吸附速率最大,吸附半衰期最短;ACSpitch中孔含量少,初始吸附速率最小;PACSKOH<0.8nm的超微孔含量多,DBT需要沿孔壁方向取向,并平行孔壁进入超微孔,导致吸附半衰期最长。

小孔径球形活性炭吸附性能的研究

建立了紫外比色法测定小孔径球形活性炭吸附性能。模拟体内环境测定了球形活性炭对小分子物质吲哚及大分子物质胃蛋白酶的吸附能力。结果表明球形活性炭对吲哚的吸附力较好,而对大分子物质胃蛋白酶的吸附力较弱。

炭黑/煤焦油沥青基球形活性炭的制备及表征

以煤焦油沥青为前驱体,采用反溶剂沉淀法来构建沥青的球形结构,并在此过程中添加炭黑颗粒,利用后续炭化过程中两种物质的界面分离增加孔道结构,应用KOH活化法制备煤沥青基球形活性炭。系统地讨论炭黑添加量、炭化温度、活化温度、KOH添加量等因素对复合球形活性炭的微观形貌及孔道结构参数的影响。实验结果表明,炭黑添加量对球形活性炭的形貌结构和比表面积有着重要影响。炭化温度过低、活化温度过高、KOH添加过多均会导致制备的样品难以维持球形形貌。因此,调控适宜的制备条件才能制备出比表面积较大、球形度良好的球形活性炭。

石油沥青基球形活性炭孔结构和吸附性能的研究

采用扫描电子显微镜(SEM)对实验室自制的石油沥青基球形活性炭(PSAC)的形貌进行了观察,通过BET测定对PSAC的孔结构进行了表征,并探讨了PSAC孔的形成机理。结果表明,活化过程炭粒内表面微晶晶格缺陷上的氧化反应与烧失过程是孔形成的主要机理。同时以苯和四氯化碳为吸附质研究了PSAC静态吸附性能,并与普通粒状活性炭进行对比,研究了球形活性炭的二次吸、脱附性能。实验结果表明,PSAC的吸、脱附速度较快、再生性能优异,是一种高性能的炭质吸附材料。

透气式球形活性炭化学防护服复合面料的制备及其性能

为制备兼具优良的防护性能和生理舒适性能的透气式化学防护服面料,在结构优化设计的基础上,采用4种不同球形活性炭(SAC)作为核心吸附材料,通过点黏复合技术开发出系列SAC复合织物作为化学防护服的中间吸附层材料,并借助扫描电子显微镜、比表面积及孔隙分析仪等对其结构和性能进行研究。结果表明:开发的SAC化学防护服复合面料通过防油-吸附机制实现防毒;综合成本、透气性、黏结牢度、防毒性能等指标,采用国产沥青基SAC做吸附剂制备的透气式化学防护服复合面料性能最佳,相应吸附层材料的面密度为386.6 g/m^2,透气率达到 1 086.57 mm/s,球炭与复合材料基布的黏结牢固,洗脱率仅为0.87%,吸附容量保留率达到90.3%,该复合面料的“液-气”防毒时间大于48 h,“气-气”防毒时间为230 min。

球形活性碳的氧化改性及其在乙炔氢氯化反应中的应用

本文使用不同的氧化剂(O2、H2O2、HNO3)对球形活性碳(SAC)进行了氧化改性,利用BET、红外分析(FTIR)和程序升温脱附(TPD)等手段对样品的结构和吸附性能进行了表征,并在固定床装置上对其在乙炔氢氯化反应中的催化活性进行了测试。实验结果表明:使用不同的氧化剂进行改性时,改性样品的孔道结构和表面化学性质有不同的改变。当使用O2进行改性,中孔和孔容都有所增加,中孔率可达到42%;当使用H2O2进行改性,孔道结构并无大的变化,但在球形活性碳中引入了极性官能团;当使用HNO3进行改性,在引入了极性官能团的同时,中孔和孔容都有所减小,中孔率只有26%;当使用H2O2改性,反应条件为C2H2空速120h-1、温度180℃、VHCl∶VC2H2=1.05时,其初始转化率达到60%(比市售球形活性碳提高50%)。

树脂基改性球形活性炭的汽油吸附脱硫性能研究

使用D001型阳离子交换树脂为炭化前躯体,于Cu2+,Ni 2+,Fe3+的硝酸盐溶液中浸渍进行阳离子交换负载金属离子,N2气氛下焙烧炭化后利用CO2高温活化,制得负载金属的改性球形活性炭吸附剂。TG-DTG,XRD,SEM,BET等表征结果表明,树脂炭化制得的改性活性炭球形结构保持良好,孔体积及比表面积较大,负载金属构成选择性吸附活性位。利用噻吩的环己烷溶液作为模拟汽油考察改性球形活性炭的吸附脱硫性能,结果表明:负载金属种类对吸附容量的影响由强到弱的顺序依次为Fe>Ni>Cu,室温下噻吩的饱和吸附容量随温度升高而降低,一阶及二阶动力学方程均能较好地描述吸附传质过程,利用溶剂超声洗脱及热处理方式进行吸附剂再生,经3次再生后改性球形活性炭的噻吩吸附能力保持较好。