南疆棉花秸秆KOH及KOH/NaOH活化法制备活性炭和表征

利用两步合成法,以新疆南疆棉花秸秆为原料,单一KOH、复合KOH/Na OH为活化剂制备活性炭。通过正交试验确立最佳制备工艺条件,研究碱炭比、碳化温度、活化温度、活化时间等因素对吸附性能的影响,结果表明活性炭最大碘吸附值达到1 836mg/g。采用低温氮气吸附、BET、Langmuir理论对其孔结构进行了表征,BET比面积分别达到1 686m2/g,2 417m2/g;孔隙主要分布在微孔,平均孔径为1.752nm,1.855nm。同时采用SEM和FT-IR对KOH、KOH/Na OH活化样品的表面形貌和官能团进行对比分析,表明它们结构相似,但KOH/Na OH活性炭出现更多的微孔和一定量的大孔。

KOH/NaOH活化法辣椒秸秆制备高表面积活性炭与表征

以废弃辣椒秸秆为原料,KOH/NaOH为活化剂,采用正交试验,研究了活化温度、时间、炭化温度及KOH/NaOH/C对吸附性能的影响,得出最佳工艺条件即活化温度为700℃、活化时间为80min、炭化温度为450℃、KOH/NaOH/C为3∶1∶1。此条件下制得的样品Langmuir比表面积高达3217.237m2/g,吸附平均孔径为3.590nm,皆高于单一KOH活化样品(SLangmuir=3159.200m2/g,D=2.672nm)。同时采用SEM和FT-IR对KOH/NaOH活化样品的表面形貌和官能团进行分析,并与单一KOH活化样品进行对照,发现它们的化学组成相似,并皆具有丰富和发达的孔隙结构,但KOH/NaOH活化样品出现更多的中孔和一定量的大孔。

KOH共热法和水热活化法制备多孔竹活性炭的比较

我国竹材资源丰富,以竹废料为原料,制备可用于超级电容器电极材料的竹活性炭,有助于推动竹产业发展,助力国家“双碳”目标实现。在本研究中,分别采用KOH共热和水热处理对竹粉进行活化,并对制备的竹活性炭进行电化学性能、比表面积、表面微观形貌等测试。实验结果表明,KOH共热活化法的最佳条件为炭化温度350℃,活化温度900℃,升温速率2℃/min,碱炭质量比4∶1;制备的活性炭比表面积为3 299 m2/g, 0.5 A/g电流密度下的比电容为287.8 F/g, 5 000次充放电测试后,电容保持率为95%~105%。水热活化法的最佳条件为KOH质量分数20%,反应温度150℃,反应时间12 h,制备的活性炭比表面积为192.91 m2/g, 0.5 A/g电流密度下的比电容为170.4 F/g,电容保持率为88.89%。2种方法制备的活性炭孔径结构都是以微孔为主,中孔混合分布,含有少量大孔;2种活性炭均含有双层或多层石墨烯结构,但水热活化法制备的活性炭石墨化程度更高,制备条件更温和。研究结果既可为超级电容器用活性炭的研究提供了理论思路,也有效地扩展了竹材的应用领域。

KOH活化多孔炭对甲基橙的吸附及其动力学研究

探究碱性改性的生物质炭对印染工业污水中甲基橙的吸附性能。结果表明:改性竹笋生物质炭具有大的比表积和丰富的孔结构,其对15 mL 30 mg·L^(-1)的甲基橙在210 min后达到平衡,最佳投加量和最大吸附量分别为7 mg·L^(-1)和64.1 mg·g^(-1),吸附动力学更加符合准二级动力学模型。

水蒸气和KOH二次活化对活性炭孔隙结构的影响研究

以商业活性炭为原料,采用水蒸气和KOH为活化剂,在不同活化条件下制备二次活化样品。用DFT方程考察活性炭孔径的变化;用FT-IR技术对活性炭表面官能团进行分析表征;采用XRD技术测试活性炭中的乱层结构。结果表明:无论何种活化方式,延长活化时间和提高活化温度,均有利于制备高比表面积且孔径发达的活性炭;化学二次活化较物理活化更易制得高比表面积且孔径发达的活性炭,且两种活化方式制备的活性炭的孔结构存在明显的差异;在适宜的条件下,KOH二次活化制备的活性炭在孔径<4.00 nm的范围内孔结构发达,孔径在4.00 nm~8.00 nm出现明显的分布峰,且石墨化结构破坏严重。

KOH活化微孔活性炭对对硝基苯胺的吸附动力学

以互花米草为原料,经过碳化、KOH活化两步法制备了低成本、高比表面的微孔活性炭SAAC.通过静态实验研究了活性炭SAAC对水溶液中对硝基苯胺的吸附特性,并从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,微孔活性炭SAAC对对硝基苯胺吸附动力学数据符合准二级方程,吸附速率在前25min由内扩散控制,而后由膜扩散与内扩散共同控制.Freundlich方程能更好地描述对硝基苯胺在活性炭SAAC上的等温吸附行为;在15℃时,活性炭SAAC对对硝基苯胺的Langmuir最大吸附量为719mg/g.

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.

大庆石油焦NaOH化学活化制备高性能活性炭的研究

以大庆石油焦为原料 ,以NaOH为活化剂制备活性炭 ,考察了反应时间、反应温度和剂料比等因素对活化结果的影响 ,并对大庆石油焦的性质进行了分析 ,并与其他原料在相同的实验条件下的实验结果进行了对比。实验结果表明 ,当活化温度为 80 0℃ ,活化时间为 2h ,剂料比为 2∶1时 ,制得活性炭产品的质量最好。

KOH活化法高比表面积竹质活性炭的制备与表征(英文)

以竹屑为原料,研究了KOH活化法高比表面积活性炭的制备工艺。分别考察了浸渍比、活化温度、活化时间等工艺参数对产品吸附性能的影响,并提出了可能的活化机理。在所研究的实验条件下,最佳的制备工艺是浸渍比1.0,活化温度800℃,活化时间2h。所得到的活性炭产品的比表面积和孔容可达2996m2/g和1.64cm3/g。该产品附加值高,在吸附领域特别是在双电层电容器的电极材料领域有广阔的应用前景。

KOH活化制备活性碳纤维的研究

本文探讨了ＫＯＨ活化制备活性碳纤维的方法。实验表明，通过在３５０℃以上半碳化天然纤维，再浸泡ＫＯＨ，然后于８５０℃热处理９０分钟，可以制备出高得率和较高比表面积的活性碳纤维。与水蒸汽活化相比，ＫＯＨ活化的纤维，微晶尺寸较小，灰分少，对贵金属离子Ａｕ３＋和Ａｇ＋的吸附量较高。还原吸附在此种ＡＣＦ上的Ａｕ和Ａｇ颗粒粒径可分别小于６００和３００ｎｍ。

NaOH/KOH改性柠檬渣吸附Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cr^(6+)的研究

为了研究柠檬渣化学改性后的吸附性能,分别利用10%的KOH和NaOH对其进行改性。测量了改性前后柠檬渣对Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cr^(6+)的吸附率,并测定了柠檬渣的灰分、碘吸附值、比表面积和孔结构(BET);利用差热分析(TG-DTA)、红外光谱(IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对柠檬渣进行表征。改性后的柠檬渣对Pb^(2+)的吸附率增加近2倍,对Cr^(6+)的吸附率减小了近10倍左右,对Cu^(2+)吸附的影响不大;活化后的柠檬渣孔容分别增大3倍和4倍;柠檬渣在活化前后的孔径都为中孔;活化后的柠檬渣的比表面积、灰分和碘吸附值增幅较大。活化后的柠檬渣表面变得有些疏松,比表面积增加都超过了2倍,灰分率分别增加了近2倍和1.5倍左右,而碘吸附值分别增加了近3.5倍和2.5倍左右。柠檬渣为非晶型结构,改性前后并没改变柠檬渣的基本框架。活化和吸附Pb^(2+)样品的吸热峰和放热峰所对应的温度均不相同。

木质原料性质对KOH活化法制备活性炭的影响

以北方落叶松、杨木、桦木、浸提落叶松锯屑和麦秸为原料,采用KOH化学活化,在相同条件下制备高比表面积活性炭,研究原料性质对活性炭的得率、灰分质量分数、比表面积及碘值的影响。以麦秸为原料制得活性炭比表面积最高,为3753.39m2/g;以浸提落叶松为原料制得活性炭得率最高,为22.82%;以落叶松为原料制得活性炭灰分质量分数最高,为10.7%。结果表明:m(KOH)∶m(原料)=4∶1,750℃活化1h,木质素质量分数是活性炭比表面积的主要影响因素。木质素质量分数越高,所制得的活性炭比表面积越小,且碘值相应减小。对针、阔叶材来说,木质素质量分数越大,活性炭的得率越大,且原料灰分对得率的影响没有木质素大。

NaOH高温活化粉煤灰的理论分析及实验研究

以粉煤灰为原料,与NaOH在熔融条件下发生化学反应,生成硅酸盐、铝酸盐、硅铝酸盐等活性物质（简称熟料）。本文通过理论分析与实验操作相结合,对粉煤灰及其活化所用NaOH的质量比（简称灰碱比）、活化温度等实验因素进行了分析研究,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等分析手段对粉煤灰及活化物的物相及形貌进行分析研究,评价固体NaOH高温熔融状态下对粉煤灰的活化能力及活化程度。研究结果表明：在一定温度,熔融NaOH可以将粉煤灰充分活化,其最佳活化的灰碱质量比范围为1∶1~1∶1.2,最佳活化温度为850℃,最佳活化时间为1 h。实验结果还表明,粉煤灰被活化的实验数据与理论分析结果一致,体现了理论在指导实践中发挥的重要作用。

KOH活化对超级电容器用活性炭的影响

以普通活性炭为原料,KOH为活化剂,在不同的工艺条件下制备了活化活性炭,并组装成单体超级电容器,考察了碱炭比、活化时间、活化温度对活性炭材料比电容的影响。电化学性能测试结果表明:采用KOH活化效果显著,在最佳的工艺条件下,循环伏安法测得活性炭的比电容从活化前的161.9 F.g-1提高到202.8 F.g-1,恒流充放电测得在30 mA条件下其比电容从活化前的92.4 F.g-1提高到118.0 F.g-1。粒径分布和SEM测试结果表明,活化活性炭颗粒粒径变小,粒径分布变窄,颗粒表面出现了许多新孔,呈现疏松的蜂窝状,这使活化后活性炭具有大的比表面积和高的比电容。

H_2气氛下KOH活化石油焦制备活性炭及其电化学性质

以石油焦为原料、氢氧化钾为活化剂,在H2存在下系统考察了碱/焦质量比、活化温度、活化时间以及在载气中H2含量对所得活性炭孔结构的影响,并将所制活性炭用于双层电极材料。结果表明,当碱/焦质量比为3、活化温度为780℃、活化时间为60min以及载气中的H2体积分数为30%时,制备出的活性炭比表面积和总孔容分别为2824m2/g和1.56cm3/g。与在相同的条件下,未引入H2时制得的活性炭相比,比表面积和孔容分别提高了约400m2/g和0.40cm3/g。当扫描速率分别为5mV/s及100mV/s,其质量比电容值分别为289F/g和180F/g,与未引入H2时制得的活性炭相比,分别提高了21%及114%。因此,在活化体系中引入H2,促进了活性炭孔隙结构的发展,从而使其表现出更优异的电化学性能。

KOH活化法制备气体分离用炭分子筛膜

选用KOH为活化剂,利用化学活化法制备炭分子筛膜,考察在热塑性酚醛树脂(PFNR)涂膜液中添加不同质量分数的KOH对炭分子筛膜的影响。结果表明,在炭化过程中,KOH的加入可促进炭分子筛膜孔径的均匀分布,使炭分子筛膜具有发达的孔隙结构。当KOH在PFNR中的添加量从0%增加到4%时,H2的渗透速率由23.68×10-10 mol.m-.2s-.1Pa-1提高到28.6×10-10 mol.m-.2s-.1Pa-1;但H2/N2和H2/CH4的分离系数明显下降,分别从471.3下降到147.5、540下降到270。CO2/CH4和O2/N2的分离系数只有轻微下降。

天然气吸附剂的开发及其储气性能的研究Ⅱ——助剂对KOH活化吸附剂性能的影响

KOH是制备天然气吸附剂的优质活化剂 ,但目前尚存在使用量大并在活化后的样品中有部分金属钾残留的问题。对比了几种助活化剂 (ZnCl2 、FeCl3、HJ)与KOH复合活化对石油焦吸附剂储存甲烷性能的影响。结果表明 :助剂ZnCl2 、FeCl3与KOH的协同作用效果较差 ,难以提高KOH活化石油焦吸附剂的甲烷储存性能 ;但助剂FeCl3与KOH复合可减少 ,甚至消除活化反应后产生的金属钾 ;助剂HJ与KOH复合活化对减少KOH的用量 ,提高KOH的活化效果有利 ,并能有效控制活化反应后金属钾的残留。WKOH WC 为 3∶1～ 4∶1时 ,HJ KOH复合体系即可获得性能优异的甲烷吸附剂 ,其中WKOH WC 为 4∶1的粉状吸附剂在 3.5MPa、2 5℃下的甲烷质量吸附量可达 17.7% ,有效体积储气量达 92 .6 (体积比 ) ,5 .0MPa下的有效体积储气量达 111.5 (体积比 )。

褐煤半焦KOH活化制备含油污水除油吸附剂

以经济廉价的半焦为原料,采用KOH活化的方法制备用于处理油田含油污水的吸附剂。通过静态吸附实验测定吸附剂的除油率,评价吸附剂性能,通过表面酸碱官能团含量和扫描电镜分析,对所制备的吸附剂物化性质进行表征。结果表明,以KOH活化法制备除油吸附剂的最佳条件为:KOH与半焦质量比为6:1,浸渍时间3h,焙烧温度550℃,焙烧时间1.5h,制得的吸附剂除油率可以达到75.6%。经过KOH活化制备的吸附表面碱性亲油官能团明显增多,并且产生大量有利于吸附水中石油类物质的的新孔结构,使其吸附除油性能得到明显提高。

KOH活化与CO_2活化的ACF的孔结构

以KOH和CO2为活化剂分别制备了粘胶基活性炭纤维,并用77K氮吸附进行了孔结构表征。结果表 明:两种活化方法制备的样品都是以微孔为主的多孔材料,但孔径分布有所不同,KOH活化的样品具有更窄 的孔径分布。

KOH活化焦油渣制备活性炭的研究

以武钢焦化公司焦油渣为原料,KOH为活化剂,采用正交实验研究了活化温度、活化时间、碱炭比(氢氧化钾与焦化除尘灰的质量比)和炭化温度对所制活性炭吸附性能的影响,得出制备焦油渣基活性炭影响因素主次顺序为活化温度、活化时间、碱炭比、炭化温度,最佳活化条件为活化温度为800℃,活化时间为100 min,碱炭比为4∶1,炭化温度为400℃。在此条件下制备活性炭的碘吸附值为1300.765 mg/g。