中间相沥青的调制对纳米级微孔超高表面积活性炭性能的影响

以中间相沥青为原料,采用KOH活化制取了超高表面积活性炭,其比表面积高达3464m2/g,总孔容积高达2 14cm3/g,碘吸附值为3094mg/g,苯吸附值为1610mg/g.所制活性炭富含发达的微孔,其孔径主要集中在1～4nm范围内,具有优异的吸附性能.研究了中间相沥青调制对纳米级微孔超高表面积活性炭性能的影响,结果表明.制备中间相沥青所用原料的净化处理是制备超高表面积活性炭的关键,以1～2℃/min升至400℃并保温2～3h所得中间相沥青制取的活性炭具有极高的吸附性能,中间相沥青炭物料的碳质微晶结构对超高表面积活性炭制取起着决定性作用.

超高比表面积活性炭结构与天然气脱附量的关系

以石油焦为原料、KOH为活化剂,在不同的活化条件下制得系列超高比表面积活性炭(SBET>2500m2.g-1)样品。将实验制得的不同比表面积和孔分布的超高比表面积活性炭作为天然气吸附剂,测定了不同孔径范围孔所占的表面积与天然气脱附量的关系,讨论了孔分布对天然气脱附量的影响;用数学方法求得了活性炭吸附剂孔表面上单位表面积天然气的脱附量,并利用线性回归求出了天然气脱附量(V)与中孔表面积的关系。经相关性分析表明,天然气的脱附量与活性炭吸附剂中孔所具有的比表面积(Smid)具有显著的相关性,说明在活性炭吸附剂上天然气脱附量主要取决于中孔表面对天然气分子的吸附;求得中孔表面上单位表面积天然气脱附量达0.350mL.m-2,是微孔单位表面积上天然气脱附量的2倍以上;在各吸附温度、吸附压力下,天然气脱附量随活性炭吸附剂中孔表面积呈线性增加,满足线性方程:V=k.Smid+b。

超高比表面积活性炭孔分布对天然气脱附量的影响

在比表面积相同的情况下,研究了超高比表面积活性炭吸附剂孔分布对天然气脱附量的影响。研究结果表明,超高比表面积活性炭吸附剂的中孔(2nm<d<50nm)更有利于天然气的吸附储存,压力对中孔百分率高的活性炭吸附剂储存天然气能力的影响更显著,温度对不同孔分布的活性炭吸附剂储存天然气能力的影响具有一致性;低压时天然气脱附量与压力遵从乘幂关系:V=A·Pn,高压时天然气脱附量与压力满足线性关系:V=k·P+b;与压缩天然气(CNG)相比,天然气脱附量增加百分率与压力满足关系:X=C·P-n。在273K、9.0MPa时,比表面积约为2600m2/g的活性炭吸附剂,中孔百分率增加27个百分点时,天然气脱附量增加27.9%,中孔百分率达79.06%时天然气脱附量达1131.7mL/g。

超高比表面积活性炭储氢性能研究

以石油焦为原料、KOH为活化剂制得超高比表面积活性炭吸附剂并用于H2吸附储存,采用BET和SEM对其结构进行了表征。结果表明,该吸附剂具有发达的微孔结构且其比表面积高达2693 m2/g,其孔结构以狭缝状孔结构为主。该吸附剂具有高的H2吸附储存能力,在吸附压力为9.0 MPa、吸附温度为273K时,H2脱附量可达12.21 mmol.g-1。

Zn(Ac)_2/超高比表面积活性炭催化剂上乙炔法合成醋酸乙烯宏观动力学

在接近工业生产条件下研究了Zn(Ac)2/超高比表面积活性炭 (ABET=2713m2/g) 催化剂上,乙炔法合成醋酸乙烯 (VAc) 反应宏观动力学,并与Zn(Ac)2/日本普通椰壳炭 (ABET=1384 m2/g) 催化剂进行了比较.实验结果求得两种不同比表面积载体催化剂的宏观动力学方程分别为:υ1=28.22p1.00C2H2p-0.62VAc和υ2=25.03p1.01C2H2p-0.52VAc,即合成VAc的反应对乙炔是1级反应,对VAc是负的反应级数,载体的比表面积越高催化剂的催化反应活性越高.求得在160℃～175℃两种催化剂反应的平均表观活化能分别为:52.49(kJ·mol-1)和53.87(kJ·mol-1),均小于文献报道的反应真实活化能87.80(kJ·mol-1).

超高比表面积活性炭结构与比电容的关系

在非水电解质体系中,用恒电流充放电法测定所制活性炭电极的双电层比电容,研究了活性炭的结构对比电容的影响。结果表明,超高比表面积活性炭(SBET≥2500m2/g)比表面积为2827m2/g时,电容器比电容值高达101.6F/g,是比表面积为1384m2/g的普通活性炭电容器比电容的2.4倍。提高活性炭中2～4nm孔所占的百分率,能有效地提高电容器比电容。

超高比表面积活性炭比表面积对天然气储存性能的影响

在超高比表面积活性炭吸附剂孔分布相同的情况下,研究了比表面积对天然气吸附储存能力的影响。结果表明,超高比表面积活性炭的比表面积越大,越有利于天然气的吸附储存,且吸附储存天然气的能力受吸附温度和压力的影响越明显;在吸附压力低于3.5MPa时遵从乘幂关系,高于3.5MPa时呈线性关系。在273K、9.0MPa时,对于孔分布相似的活性炭,比表面积增加23.7%时,天然气脱附量增加25.5%,比表面积达3348m2/g时天然气脱附量达1248.4mL/g。

超高比表面积活性炭用于天然气吸附储存的研究

以超高比表面积活性炭为吸附剂,对天然气的吸附储存性能进行了研究。结果表明,超高比表面积活性炭具有较强的循环使用性能,经180次循环使用后,吸附储存天然气的能力仅下降9%左右。天然气的脱附量(V/mL)与脱附时间(t/s)之间满足函数关系:V=149.7Ln(t)-97.2,天然气脱附速率为:dV/dt=149.7/t;吸附压力P(MPa)与天然气脱附量增加百分率X(%)之间满足乘幂函数关系:X=C×P-n。

超高比表面积活性炭孔分布对氢气储存性能的影响

将制得的具有相同比表面积和不同孔分布的超高比表面积活性炭用作吸附剂,研究活性炭吸附剂的孔分布对氢气吸附储存性能的影响。研究结果表明,氢气吸附储存性能明显受吸附剂孔分布的影响,活性炭吸附剂中孔(2 nm<d<50 nm)更有利于氢气的有效吸附储存,压力对中孔百分率高的活性炭吸附剂储存氢气能力的影响更显著;氢气脱附量与压力满足线性关系:V=k.P+b(k>0);在吸附温度为273 K、压力为9.0 MPa时,中孔百分率为79.06%的超高比表面积活性炭吸附剂上氢气脱附量达26.67 mmol·g-1。

Zn(Ac)2/超高比表面积活性炭催化剂上乙炔法合成醋酸乙烯

以超高比表面积活性炭(比表面积2713 m2/g)为载体,在接近现有工业生产条件下研究了在Zn(Ac)2/超高比表面积活性炭催化剂上合成醋酸乙烯(VAc)的生产能力.实验结果表明,在空速为360 h-1时合成VAc的生产能力达2.96 g/(ml·d),比相同条件下空速为200 h-1时的生产能力提高了48.7%;而空速大于360 h-1时,空速对生产能力的影响较小;反应温度为195℃时合成VAc的生产能力达3.55 g/(ml·d),比相同条件下反应温度为160℃时的生产能力提高了148.3%.该催化剂对合成VAc具有较优良的选择性.

超高比表面积活性炭上天然气脱附性能研究

以超高比表面积活性炭为吸附剂,以天然气为吸附介质,考察了影响超高比表面积活性炭上天然气脱附性能的几种因素。结果表明,高比表面积、大的中孔孔容以及科学有效的成型方式是吸附存储天然气用活性炭所需具备的。超高比表面积活性炭的天然气脱附量与存储压力呈正比关系:在低压区,压力影响较强;在高压区,其影响变弱。天然气脱附量与存储温度呈反比关系:在低压区,温度影响较弱;在高压区,温度影响增强。在3.40MPa下,天然气脱附量与存储温度之间存在线性关系:△n(%)/△T=0.4%。

超高比面积活性炭上天然气脱附性能研究

制备了孔分布相同比表面积不同、比表面积相同孔分布不同的系列超高比表面积(S>2500m2/g)活性炭,以天然气为吸附质研究了活性炭吸附剂比表面积及孔分布对天然气脱附性能的影响。结果表明:天然气脱附量随活性炭的比表面积及中孔百分率的增加而增加;在25℃、3.5MPa下,脱附量(V)与超高比表面积活性炭的比表面积(S)满足关系式:V=0.197S-78.0;脱附量与超高比表面积活性炭中孔百分率(X)满足关系式:V=2.18X+3.24×102;活性炭的比表面积越大,脱附量受吸附压力及温度的影响越大;活性炭中孔百分率越大,脱附量受吸附压力的影响越大,而吸附温度对具有不同孔分布的活性炭脱附量的影响则具有一致性。

文摘

RV19型连续混捏冷却机测温装置国产化改造,碳纳米管超级电容器的研究进展,C／C复合材料用Ti—Cu合金钎料的试验研究,低温磷酸活化棉秆制备活性炭的研究。