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活性炭廠家教您如何用無活化劑方法制備微孔活性炭
椰殼具有優良的天然結構,是制備活性炭的好材料。本文研究以椰殼為原材料,制備微孔活性炭的有效方法。
首先采用一種無活化劑方法制備微孔活性炭。在椰殼熱解過程中,突然節流膨脹,依靠氣流沖擊作用改善椰殼組織結構、促進活性炭微孔的形成與發展。實驗表明,選用適宜制備條件可以使活性炭比表面積達到500m2/g,并且孔徑均一。在椰殼熱解過程中,加入低濃度氧氣氧化,同樣可以促進活性炭微孔形成,活性炭比表面積可超過700m2/g,孔徑分布很窄,平均孔徑小于1nm。氧化時間、氧化溫度和氧氣濃度是影響活性炭性能的三個主要因素。 以越南進口椰殼炭化料為原材料,分別采用KOH、水蒸氣和一種復合型活化劑來制備活性炭。研究表明,以水蒸氣為活化劑時,可以在一兩個小時活化時間內,使活性炭比表面積達到1500m2/g,繼續活化,比表面積則很難有進一步提高。采用KOH活化可以得到高比表面積活性炭,活化時間、活化溫度、堿碳混合比例和堿碳混合方式是影響活性炭性能的主要因素。復合型活化制備工藝簡單、無污染,與二氧化碳活化相比,其活化時間大大縮短。中試規模研究證實了這種方法的可行性。 選用幾種有代表性活性炭,利用吸附數據表征其比表面積和孔徑分布。結果表明,BET法可以計算一些較大尺寸微孔活性炭的比表面積;DRK法也可以估算微孔活性炭比表面積,但是仍有較大局限性。提出了一種簡單、有效的孔徑分布計算方法。與D. Cazorla-Amoros計算孔徑分布方法相比,該方法有了較大改進,主要表現在選取的局部等溫線更為合理、準確;考慮了吸附相密度在孔內分布;能夠計算出過剩吸附量,可以直接擬合實驗數據。
本研究中制備(bei)出(chu)的(de)高比表面積活性炭對(dui)甲(jia)烷具(ju)有(you)較強(qiang)的(de)吸(xi)附能力,而在常溫(wen)下(xia),對(dui)氫(qing)氣的(de)吸(xi)附量較低。活性炭對(dui)甲(jia)烷和氫(qing)氣的(de)吸(xi)附不僅受孔(kong)體積影(ying)響,還與(yu)其孔(kong)徑分布密切相關。所以(yi)說,椰(ye)殼活性炭使用的(de)原(yuan)料椰(ye)殼,是(shi)最好的(de)基微孔(kong)原(yuan)料,也(ye)是(shi)制備(bei)椰(ye)殼活性炭的(de)好材料。