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。

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。

气相氧化处理对沥青基球状活性炭表面化学及吸附性能的影响

利用气相氧化处理对沥青基球状活性炭(PSAC)进行氧化改性,考察了氧化改性气氛中氧含量、氧化时间和氧化温度对PSAC表面化学性能的影响。用氮气吸附法表征了PSAC的孔结构,并研究了改性前后PSAC对苯酚吸附性能的变化规律。结果表明:改性前后PSAC的孔结构变化不明显;当氧化改性气氛中氧含量为20%,氧化时间为5h以及氧化温度分别为400℃和450℃时,沥青基球状活性炭的表面酸性官能团由0.11m eq/g分别增加到1.22m eq/g、1.60m eq/g,碱性官能团由0.52m eq/g分别减少到0.03m eq/g、0.02m eq/g;随着表面酸性官能团数量的逐渐增加,PSAC亲水性能逐渐增强,使得溶剂水对吸附位产生强烈的竞争吸附,最终导致PSAC对苯酚的吸附等温线由L型向S型转变。

沥青基球状活性炭吸附性能的初步研究

通过对非极性有机物（苯）及极质有机构（氯仿）的动态吸附及对溶液中碘的吸附，初步研究了沥青基球状活性炭（ＰＳＡＣ）的吸附性能：作为对比研究了沥青基活性炭纤维（ＰＡＣＦ）和普通粒状活性炭（ＡＣ）与ＦＳＡＣ的吸附性能；结果表明，ＰＳＡＣ无论在气相还是液相吸附方面，其吸附性与ＰＡＣＦ相近，而明显优于ＡＣ。另外，亦从微观孔结构的角度初步探讨了造成它们吸附性能差异的原因。

铁微粒的存在对沥青基球状活性炭微孔形成过程的影响

由添加二茂铁和不添加二茂铁沥青球制得了两类沥青基球状活性炭，比较了它们微孔结构及孔容等的异同点，研究了铁的存在对活性炭微孔形成过程的影响，考察了活化时间及活化温度对含铁沥青基球状活性炭微孔形成的影响。结果表明，铁的存在对活性炭的微孔分布没有明显影响，但却使活性炭微孔的比表面积和孔容有所下降。

沥青基球状活性炭的热处理改性及其浸润性能的研究

利用热处理的方法,对沥青基球状活性炭(PSAC)进行了改性处理。利用氮气吸附、酸碱滴定、动态接触角测定仪(DCA)等方法对改性前后样品的孔结构、表面酸碱官能团及浸润性能进行表征。结果表明,随着热处理改性温度的升高及时间的延长,PSAC的表面的酸性官能团逐渐减少,碱性官能团逐渐增加,且改性气氛对表面官能团有较大的影响。经热处理改性后,沥青基球状活性炭的浸润性能有所降低。