煤焦油沥青基碳气凝胶微球的制备及分析

煤沥青是由多环芳烃组成的复杂混合物,其具有含碳量高的特点,是合成各种功能性碳材料的优质前体之一。以煤焦油沥青为原料、糠醛为交联剂,在硫酸催化作用下反应形成沥青-糠醛凝胶,进而经过常压干燥和碳化处理得到碳气凝胶,探讨了煤焦油沥青与溶剂、交联剂和催化剂的比例对沥青-糠醛凝胶的凝胶化程度以及碳气凝胶微球密度的影响。扫描电镜(SEM)结果显示,碳气凝胶微球的微观结构是由球状颗粒堆积而成;傅里叶红外光谱仪(FTIR)和同步热分析仪(TG)解析了沥青-糠醛凝胶在凝胶过程中的结构演变,及形成机理;CO_(2)活化后,碳气凝胶微球的孔隙结构得到明显改善,并保留了球状颗粒的微观形貌,且颗粒形状规整、表面光滑。

载镧磁性碳气凝胶微球的制备及其吸附除氟效果初探

通过反相乳液聚合法、化学共沉淀法和饱和硝酸镧溶液浸泡过程,制备得到三元除氟吸附剂载镧磁性碳气凝胶微球(MCAMs-La)。材料表征结果表明,制备的碳气凝胶微球(CAMs)为20μm左右的球体,MCAMs-La饱和磁化强度为36.25emu/g,磁性分离效果良好,材料的等电点pHpzc大约等于8.3,表明MCAMs-La有较广的pH适用范围。吸附实验结果表明MCAMs-La吸附氟离子速度较快,在20min时基本达到吸附平衡;MCAMs-La对氟离子的吸附容量较大,通过Langmuir方程拟合发现,25℃下MCAMs-La对氟离子的最大吸附容量为103.09mg/g。