制备高微孔及高中孔率活性炭的活化新工艺VIP免费

制备高微孔及高中孔率活性炭的活化新工艺（之一）(2010-06-0606:21:54)标签：杂谈分类：活性炭技术类文章NOVELACTIVATIONPROCESSFORPREPARINGHIGHLYMICROPOROUSANDMESOPOROUSACTIVATEDCARBONS胡忠华（音）（同济大学化学系）1、简介对于化学活化法，是将浸渍适当化学药剂的原材料经热分解过程在单一步骤内完成炭化和活化的。其工艺优点是低能耗及高产率。氯化锌是活性炭制备过程中使用过的化学活性试剂之一。Rodriguez-Reinoso及其同事在活性炭制造（包括氯化锌活性炭）方面进行了大量工作，如：用橄榄核制造活性炭、通过采用氯化锌化学活化工序继以二氧化碳补充活化工序两步工艺用桃核制造高表面积活性炭等（Carbon1991,29:999;Carbon1992,30:1111）。其他研究人员也报道过用氯化锌化学活化法将不同含碳材料制备的活性炭，这些含碳材料有：油棕壳（Carbon1996,34:1447）、酸析木素（Ind.Eng.Chem.Res.1997,36:4832）、煤炭（Carbon1996,34:471;）、澳洲坚果壳（Ind.Eng.Chem.Res.1998,37:58;Carbon1997,35:1723）等。上述研究者总结指出，与600℃或700℃处理效果相比，经氯化锌化学法制成的活性炭，500℃时得到的活性炭有较大的BET表面积和孔容积，但他们都未发表过在700℃以上温度处理时的情况。Hu和Vansatnt报道了将废煤于600∽950℃范围内用氯化锌活化制成了有效吸附剂（J.ColloidInterf.Sci.1995,176:422），指出：随活化温度从600℃升高到750℃，BET表面积呈下降趋势；而在750∽950℃范围，BET表面积则随温度的上升而增大。虽然活化的细节问题尚不清楚，但这种完全相反的变化（指BET表面积随温度的变化）可能与氯化锌的沸点温度（732℃）有关。当用椰壳作原料时，于800℃高温下经氯化锌活化能制得高表面积的活性炭（5thInternationalActivatedCarbonConference,ThePittsburghPlaza,Pittsburgh,USA.1997）。活性炭中的过渡孔（2nm70%，但BET表面积<300m2/g（ChemstryofMaterials1996,8:454）。他们还报道了使用类似方法由沥青纤维制成的中孔型活性炭纤维（AdvancedMaterial1997,9:55），其中的一种产品中孔率达80.8%（平均孔尺寸4.38nm），BET表面积达1468m2/g，但产品得率仅12∽20%。Ozaki发现经过酚醛树脂和多聚肉桂醇丁缩醛（einylbutyral）的混合物的炭化可制得具有大量约4nm尺寸的中孔的活性炭纤维（Carbon1997,35:1031）。Oya采用钴催化活化法，也用酚醛树脂制得了中孔率约50%，中孔表面积小于200m2/g的活性炭纤维（Carbon1995,33:1085）。经过钙催化活化进行改性的活性炭能使其微孔容积减小，中孔表面积增加（Langmuir1997,13:1211）。甲烷在镍、钴或铁颗粒上分解可产生中孔（Carbon1998,36:269）。这些报道提及的中孔炭均具有低的表面积（与通常的活性炭相比），而且所用原料如聚合物、活性炭纤维、炭丝束及树脂、以及一些改性添加物等，均非常昂贵。除此之外，当氯化锌化学活化技术与二氧化碳物理活化技术的联用时，有助于扩孔，从而使微孔型活性炭转化为中孔型活性炭（Carbon1980,18:413；Carbon1996,34:1447）。2、试验过程2.1试制原料马来西亚产椰壳；Merck公司产纯度大于98%的氯化锌；Soxal（新加坡）产99.9999%高纯氮气和99.8%的二氧化碳气...