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几种不同种类活性炭的区别分析


[2015-05-29]

     1 高比表面积活性炭
高比表面积活性炭由于具有比表面积大(大于2 500 m2 /g), 微孔分布集中且吸附性能优异等特点,已经广泛应用于医药、催化、气体分离及储存双电层电容器等领域。研究表明,含Na 和K 的碱金属化合物可促进生成微孔发达高比表面积活性炭。以KOH 为例,这种促进机理在于部分KOH 与原料反应生成K2CO3和K2O; 另一部分KOH 在温度达到500 ℃时就可发生脱水反应生成K2O,这些含钾化合物对碳的气化有催化作用。此外,金属钾的沸点(762 ℃)低于活化温度(850 ℃),在活化阶段钾蒸气在碳骨架中扩散,可促进新微孔的生成,导致活性炭比表面积大大增加。
 
2 活性炭纤维
活性炭纤维克服了粉状活性炭、粒状活性炭的缺点,成为第三代活性炭吸附材料。活性炭纤维直径细,与被吸附质的接触面积大,因而增加了吸附几率。活性炭纤维孔径分布窄,材料的孔径大小可以通过调整工艺参数进行控制,而且漏损小、滤阻小、体积密度小、易制作等。基于以上优点,活性炭纤维已广泛应用于空气净化、冰箱的除异味、气体净制、有机溶剂回收、工业有机废水的处理、催化剂
或催化剂载体等方面。目前活性炭纤维的研究热点已经从制备表征和吸附性能方面转移到具有新结构和功能性活性炭纤维研发,具有代表性的是活性炭纤维的功能化和中孔活性炭纤维的开发。功能化的主要途径是改变形态,改变结构,碳合金化(化学改性);中孔活性炭纤维主要研究孔径的调控方法,目前有重复活化、催化活化、界面活化、混合聚合物炭化、铸型炭化等方法。
 
3 添载活性炭
活性炭对沸点低、分子量小的气体以及氨气、硫化氢、胺类、硫醇及甲硫醚等恶臭物质吸附性能差,如果在其上添加化学药品或过渡金属的盐类可提高其吸附能力。如浸渍法使活性炭上添加CuCl2和PbCl3后可使吸附CO 的量提高8 倍和20 倍;添加不挥发的磷酸、硫酸等无机酸或苹果酸等有机酸,可使氨或胺与添加的酸反应吸存于细孔中。烟气中SO2会对大气造成严重污染,添载活性炭能起到良好的脱除效果。Klinik 等将金属离子Co、Ni、Mg 和V 的化合物通过离子交换或络合方式引入到煤表面,然后对其进行炭化。研究发现,添载金属的类型和添载量对SO2吸脱附性能有很大影响。另外,添载活性炭后催化性能提高,如添加溴的活性炭可作为强催化剂氧化甲硫醚、二硫甲烷等。

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