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.

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。

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。

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。

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。

KOH活化法制备废旧棉织物活性炭及表征

以废旧棉织物为原料,KOH为活化剂,利用化学活化法制备活性炭。采用XRD、SEM、元素分析仪、比表面积及孔径分析仪、FTIR等对所制备活性炭的结构与性能进行了分析与表征。结果表明：先炭化废旧棉织物,在m（炭化料）∶m（KOH）=1∶1,浸渍时间16 h,活化温度850℃,活化时间50 min的活化条件下,制备的活性炭比表面积为1 368.67 m^2/g,其中,微孔比表面积占BET比表面积的72.05%,总孔容为0.620 8 cm3/g,微孔孔容占总孔容的71.63%,微孔孔径主要分布在0.84~1.30 nm之间;活性炭呈中空纤维状,具有丰富的孔隙结构;碳质量分数高达90.43%;表面官能团主要为羧基、羰基、羟基等亲水性基团。废旧棉织物可作为制备活性炭的原料,所制活性炭性能优良。

KOH活化法制备煤基活性炭

新疆煤炭资源丰富,约占全国总储量的40%。活性炭是一种优良的吸附剂,原料来源广泛,其中以新疆煤炭为原料制备高性能的煤基活性炭可以增加煤炭的高效利用,提高其经济价值。但由于煤炭的灰分含量普遍较高且组成复杂,以物理活化法制得的煤基活性炭性能较低,因此本文采用KOH为活化剂,研究碱碳比、终温和升温速率对活性炭比表面积和孔结构的影响,最终确定煤基活性炭的最佳制备工艺条件为:碱碳比2:1、活化终温800℃、升温速率5℃/min,在此实验条件下制得比表面积为1560 m2g-1,孔容为0.622cm3g-1的煤基活性炭。

KOH活化处理碳纳米管对其负载非晶态NiP催化性能的影响

经KOH活化处理和未经活化处理的碳纳米管分别用于负载非晶态NiP合金。以苯加氢为探针反应,研究了KOH活化处理温度和时间对碳纳米管的性质及其负载非晶态NiP催化剂活性的影响。研究结果表明:碳纳米管经KOH处理可以提高其负载非晶态NiP催化剂的催化活性,催化剂活性随活化温度升高和活化时间延长而增加。由于KOH处理改变了碳纳米管的微观结构,增加了其比表面积,所以非晶态NiP在碳纳米管上更易沉积分散,其负载的非晶态NiP合金催化剂的催化活性较高。

KOH活化瓜子壳活性碳的制备及吸附性能研究

瓜子壳是常用的生物质碳材料,其碳材料具有来源广泛,成本低,高比表面积,吸附性能好等优点。本文以瓜子壳为原料,采用不同质量比KOH作为活化剂,在800℃高温下活化制备生物质碳材料。通过XRD,SEM,BET表征碳材料;通过测试其对亚甲基蓝的吸附比较KOH的量以及煅烧温度对吸附性能的影响。结果表明:煅烧温度为2 h的碳材料的比表面积及吸附性能要优于同等条件下煅烧温度为10 h的碳材料;相同煅烧温度下,KOH浓度也会对吸附性能产生影响。因此,当煅烧温度为2 h,KOH质量分数为20%条件下得到的碳材料具有更高的比表面积和对亚甲基蓝更好的吸附效果——15 min内吸附率达到99%。动力学数据计算表明,准二级动力学模型能够更好的描述碳材料对亚甲基蓝的吸附过程。

KOH活化的炭干凝胶及其储氢性能(英文)

以苯二酚与甲醛为前驱体,赖氨酸作为催化剂,快速合成了有机溶胶。有机溶胶经碳化以及KOH进一步活化,获得了具有较高微孔率和较大比表面积的炭干凝胶。研究了多孔炭干凝胶的储氢性能,比较了不同活化程度的炭干凝胶的最大储氢容量与比表面积、微孔体积以及微孔孔径分布的关系。结果表明,KOH适度活化的炭干凝胶(ACX-5)具有较高的比表面积(2 204 m2.g-1)和较大的总孔容积(1.09 cm3.g-1),在77 K和1.1 MPa氢压下时其储氢量可达4.3wt%。

KOH活化处理微孔碳材料的结构和分形特征及其二氧化碳储存行为研究

通过对商业活性炭进行KOH活化处理制备微孔碳材料，以研究结构特征对其CO2储存行为的影响。和未活化样品相比，活化样品的孔隙结构更加发达。样品的CO2吸附实验在298K、0—5．0MPa下进行，并采用Langmuir—Freundlich方程来拟合CO2的吸附数据。在研究的压力范围内，活化样品的CO2吸附量显著高于未活化样品的。为了更好地研究结构与CO2储存行为之间的关系，采用分形方法计算并讨论了由N2吸脱附数据获得的分形维数D1和D2，结果表明，分形维数D1和D2对CO2的储存行为有着不同的影响。分形维数D1与CO2的饱和吸附量之间呈负相关关系，而随着分形维数D2的增加对应CO2的饱和吸附量却呈现增加的趋势，因此，适宜的孔隙结构分形维数和窄的微孔孔径分布有助于提高材料的CO2储存能力。

共轭微孔聚合物多孔硬炭的KOH活化碳化与储锂性能

以1,3,5-三乙炔基苯为单体自聚合成了共轭微孔聚合物(CMP),经直接碳化和KOH活化碳化分别制备了多孔硬炭(PHC)和KOH活化多孔硬炭(K-PHC)。用SEM、N_(2)吸附-脱附测试对K-PHC和PHC形貌结构进行了分析。K-PHC具有丰富的孔结构和较大的比表面积(1234.5 m^(2)·g^(-1))。恒流充放电测试表明:K-PHC的首次充放电比容量为972.1和2438.2 mAh·g^(-1);0.6 A·g^(-1)电流密度下循环300次,仍可达到627.2 mAh·g^(-1)的高比容量。

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。

煤热解沥青炭化程度对KOH活化制备活性炭孔隙结构的影响

以煤热解沥青为原料,采用KOH活化法制备活性炭提高附加值.在不同减压蒸馏终温(VDFT)和不同预炭化温度下得到碳质前驱体,研究碳质前驱体的炭化程度对制备的活性炭孔隙结构的影响.研究表明,碳质前驱体合适的炭化程度,即前驱体中适量的挥发分、H原子、表面官能团以及合适的结构排列,有益于KOH活化.减压蒸馏终温为440℃的多联产煤热解沥青活化得到的活性炭比表面积最大,为2 599 m^2/g.减压蒸馏终温为360℃的沥青在400℃下炭化2 h,经KOH活化后可以得到比表面积为2 575 m^2/g的高比表面积活性炭,但是需要预炭化处理,工艺相对复杂.

KOH活化法制备煤基活性炭及其吸附性能研究

研究了以无烟煤为原料,通过预炭化、再采用KOH活化法制备煤基活性炭的工艺。利用场发射扫描电子显微镜(SEM)研究了活性炭的显微结构,并测试了活性炭对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明:无烟煤炭化产物与KOH质量比(炭碱比)、活化温度、活化时间对煤基活性炭显微结构及吸附性能有显著影响。在炭碱比为1∶1、活化温度为900℃、活化时间1h的条件下,能制备出吸附性能良好的活性炭材料,吸附15min时对MO的吸附率可达到89.6%。

壳聚糖水热炭低浓度KOH活化制备多孔炭材料及其CO_(2)吸附性能

水热炭化是一种类似煤矿化过程将生物质低能耗转化为炭材料的方法,但这种方法得到的水热炭比表面积较低,限制了其直接作为吸附剂在CO_(2)捕集方面的应用。本文以壳聚糖为前体通过水热炭化联合低浓度KOH活化,制备出高比表面积氮掺杂多孔炭材料,采用氮气物理吸附仪、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)研究水热炭化过程中熔融盐和活化温度对多孔炭材料孔结构及其CO_(2)吸附性能的影响。结果表明升高活化温度能够有效增加孔隙率。水热过程中存在的熔融盐在600和700°C活化时会引起比表面积适度降低,这是由于存在的盐可能在水热炭中引入部分介孔结构。低温活化时水热反应中盐的存在可以增加多孔炭材料CO_(2)吸附量。例如700°C活化水热炭化过程中不含盐样品AC-0-700和含盐样品AC-5-700在常温常压下的CO_(2)吸附量分别为2.97和3.45 mmol/g,这一结论证实比表面积并非影响常压下多孔炭材料中CO_(2)吸附量的唯一因素。水热反应中盐的存在能够有效固定水热炭中的氮元素减少其活化时的挥发程度。另外,虽然600°C活化样品AC-5-600的比表面积仅为1249 m^(2)/g,但其常温常压下的CO_(2)吸附量高达4.41 mmol/g,主要归因于高微孔率和适度氮掺杂的联合效应。

KOH活化石墨毡阳极用于印刷电路板蚀刻液的电解再生

石墨毡电极的润湿性和电化学活性对印刷电路板蚀刻液电解再生装置的性能有重要影响。在900℃下,用KOH对石墨毡进行活化处理,并将KOH活化石墨毡作为电解池阳极对酸性蚀刻废液进行电解再生。用SEM、XPS表征和分析了活化前后石墨毡炭纤维的表面形貌和元素组成。通过循环伏安(CV)和电化学阻抗谱(EIS)分析了石墨毡电极的电化学性能。结果表明,KOH活化石墨毡炭纤维表面含氧量由原始石墨毡的2.60%(原子百分数,下同)增加到6.27%,润湿性得到改善。缺陷C数量增多,对Cu(I)电化学氧化活性提高。KOH活化石墨毡比表面积较原始石墨毡增加了约42倍。KOH活化石墨毡用于电解实验,阳极电势和槽电压较原始石墨毡分别降低0.10和0.05~0.06 V。

KOH活化木材苯酚液化物炭纤维的制备与孔结构分析

为了考察碱/炭比、炭化温度以及活化温度对活性炭纤维孔结构的影响,以木粉为原料经液化、纺丝、固化、炭化及KOH活化工艺过程制备了木材苯酚液化物活性炭纤维;采用正交实验方法优化了活性炭纤维制备工艺。结果表明:诸因素中的显著性依次为活化温度>炭化温度>碱/炭比;优化组活性炭纤维的比表面积为1 546m2/g;400℃炭化温度下制备的活性炭纤维具有较高的中孔比率。