成型活性炭的制备及其甲烷吸附性能的研究
活性炭吸附材料的制备与性能研究
活性炭吸附材料的制备与性能研究1.引言活性炭是一种具有多孔结构、高比表面积和很强吸附能力的吸附材料。
它的主要应用领域包括工业废气治理、水处理、催化剂载体、电容器负极材料等。
在这些应用中，活性炭的吸附性能是至关重要的，因此其制备与性能研究也备受关注。
2.活性炭制备方法目前制备活性炭常用的方法包括物理、化学和生物三种方法。
其中物理法制备的活性炭具有孔径分布范围窄、孔径分布不均匀等特点，化学法制备的活性炭则具有孔径分布范围广、孔径分布均匀等特点。
生物法制备的活性炭则具有孔径小、孔隙率大等特点。
其中物理法和化学法制备的活性炭制备工艺相对成熟，且大规模生产的成本较低。
本文重点讨论物理法制备活性炭的相关性能研究。
3. 活性炭制备过程及性能物理法制备活性炭的步骤主要分为两个部分：原料选择和活化处理。
其中原料选择直接影响活性炭的吸附性能，而活化处理则可以提高活性炭的孔径分布和孔隙率，从而增强吸附性能。
3.1 原料选择原料选择是物理法制备活性炭中尤为重要的一步。
目前常用的原料有木材、硬煤、竹材、废纸浆等。
其中木材是目前用得最广泛的原料，其产生的活性炭孔径较小、孔隙率低，适用于处理微小分子；硬煤则通常具有大孔径和高孔隙率，适用于处理大分子。
废纸浆则具有孔径中等，孔隙率适中的特点，适用于处理中等分子。
3.2 活化处理在原料选择完成之后，对其进行活化处理可以提高孔隙度和孔径分布，从而增强活性炭的吸附能力。
活化有两种方式：物理活化和化学活化。
物理活化侧重于提高孔径分布规律性，化学活化则是通过化学反应提高孔隙度和孔径分布。
化学活化的常用方法包括氢氧化钾法、磷酸法、硝酸法等。
4. 活性炭吸附性能由于孔径尺寸、孔径分布以及表面化学性质的不同，活性炭对不同气体和液体的吸附能力也不同。
具体来说，不同气体分子的分子量和分子大小不同，因此对活性炭的吸附性能影响也不同；不同液体的表面张力和溶解度也不同，因此同样对活性炭的吸附性能造成不同影响。
活性炭制备技术及其应用研究
活性炭制备技术及其应用研究一、引言活性炭是一种高效的吸附剂，具有广泛的应用前景。
广泛应用于水处理、空气净化、催化剂、药品卫生、食品加工、金属冶炼、化学工业等方面。
因此，活性炭的制备及其应用已成为研究热点。
二、活性炭制备技术研究1. 化学法化学制备的方法可以通过化学物质在适当的条件下转化形成材料。
通过浸渍法、碱法等方法制备出了球形、棒状、花状等不同形状的活性炭，且大部分活性炭的孔径和比表面积均较高。
2. 物理法物理法的制备方法主要是通过碳化、炭化、热解等方式制备活性炭。
利用活性炭的比表面积和吸附作用的属性，可使污染物在短时间内得到有效吸附。
常见的方法有高温活化法、化学气相沉积法、物理气相沉积法等。
3. 组合法组合法是指将化学法和物理法相结合，以提高活性炭的比表面积和吸附能力。
例如，先采用物理方法处理原料，然后再使用化学法进行表面活化。
常见的方法有特殊预处理活化法、低温加高温两步处理法等。
三、活性炭应用研究1. 污水处理污水处理是活性炭广泛应用的领域之一。
活性炭制备出来的吸附性能强的材料，在处理废水和废气中的吸附作用非常明显。
2. 食品加工活性炭的制备方法主要是通过高温热解，制备出具有良好吸附性能的吸附剂。
在食品加工中，利用活性炭可以去除食品中有害物质，使食品更加健康安全。
3. 汽车尾气处理汽车尾气中含有大量的有害气体，对环境和人体健康产生影响。
利用活性炭进行吸附，能有效降低其对环境的危害。
4. 空气净化活性炭在空气净化领域具有很大的用途。
利用活性炭可以很好的去除空气中的有害气体，使气体中的有害物质达到严格的排放标准。
5. 金属冶炼在金属冶炼中，活性炭具有去除杂质元素，提高熔点和液体稳定性的作用。
活性炭被广泛应用于铜冶炼、铅冶炼等领域。
四、活性炭的未来发展活性炭在环保、节能、健康的领域有着广泛的应用，具有良好的市场前景。
未来，活性炭的研究将注重于合成技术、结构调控、功能化改性、环境治理应用等方面，推进活性炭技术与产业的结构升级，为探索生态环境治理等领域提供更多的技术和产品。
活性炭的制备及其性能研究
活性炭 是一种性 质优 良的吸 附剂 ， 以其 优异 独特 的性 能， 越来 处理 ， 从而使 原料 活性提高并在原 料内部形成传 输通道 ， 有利 于气 化学物理法可通过控制浸渍 比和浸渍时 越 受到人们 的青 睐， 在各领域都得 到了广泛应用 。但 随着工业 的发 体活化剂进入孔隙 内刻蚀 。 展， 对活性炭的要求也越来越高， 常规 活性炭 已经不能够满足各个领 间制得 比表面积大且 孔径 分布合理 的活性炭材料 。 域 的特殊要求， 于是超级活性炭应运而 生。超级活性炭 因具有 巨大 ２ 活 性 炭 的 性 能 研 究 ２ ． １ 原料 和预处理对活性炭性能的影响 的 比表面积 和优 异的吸附性能， 受 到了越来越多 的关 注。但 目 前超 级 活性炭在 制备和使 用过程 中仍存在 一些不足有 待进一 步研 究改 研究表明 ， 煤种不 同， 制备 的活性炭孔结构也不同。以低 变质程 进。 文章就超级活性炭的原料 、 制备方法 、 性 能及其应用状况进行 了 度 的烟煤 为原料 ， 可得到 中孔结构较 多的活性炭 ； 而 以无烟煤为 原 料， 可得 到微孔结构丰富的活性炭。因此 ， 利用配煤法对活性炭的孔 综合论 述【 ｌ 】 。 结构进行有效改变 ， 从而改善活性炭 的吸附性能 。 对 于植物类原料 ， １活性炭的制备方法 活性炭 的制 备分 为炭化 和活化两个 阶段 。 炭化是制备活性炭 的 影响 比表 面积 的主要 因素是木 质素质量分数 ， 其分数 值越低 ， 制 备 必要工艺过程 ， 通过炭化可 以得到具有 一定 初始 孔隙和机械强度的 得到的活性炭 比表 面积越大 。 炭化料 ， 通 常被 称作“ 炭素前驱体” 。炭化 实际就是 原料中的有机 ２ ． ２制备工艺对活性炭性 能的影 响 物进行热分解 的过程 ， 最常用预氧化炭化技术 和催 化炭化技术。活 活性炭的制备工艺分为两个 阶段 ： 炭化和 活化 。炭化阶段受炭 化是制备活性炭过程 中最关键 的步骤 ， 在此过程 中炭化料 和活化剂 化温度和炭化 时间影响 ， 而活化 阶段受 活化 方式 、 活化剂种 类和用 发生复杂 的化学反应 。 通过活化作用可 以在初始孔 隙的基础上构造 量 、 活化温度和时间 、 升温速率 以及活化剂混 合方 式等 因素影响 。 在 出大量新孔 隙并进一 步扩展初始孔 隙， 将孔 隙间合并 与连通 。 目 前， 活性炭 的制备 过程 中对于活性炭 吸附性能 的影 响主要是 通过改变 活化方法主要有 ： 物理活化 、 化学活化 、 化学 一物理联合活化［ ４ １ 。 活性炭 比表 面积 、 孔径 大小 以及孔 的分布来是实现的。
天然气存储用高比表面积活性炭的制备及对甲烷吸附性能的研究(摘要)
甘油醚 （ Ａ Ｇ Ｅ ） 具 有 更 好 的机 械 性 能 和 耐 热 性 。
其次 ， 以腰果 酚基缩水甘油醚和间氯 过氧苯 甲酸 （ ＭＣ Ｐ Ｂ Ａ） 为原 料 ， 对Ｃ Ｇ Ｅ侧 链上 的不饱 和烃链进 行环氧 化反应 ，
长率分别要高 ２ ７ ． ６ ％、 ２ ６ ． ８ ％及 ２ ４ ８ ％、 １ ５ ２ ％， 体 系玻 璃化转变温度为 ６ ３ ． ３ ｑ Ｃ， 略低于 Ｄ Ｏ Ｐ 。腰 果酚基 乙酸酯是一种增
塑性 能类似于邻苯二 甲酸二辛酯增 塑剂 ， 有望成为邻苯二 甲酸类增 塑剂的替代品 ， 具有广 阔的发展前景 。
而两者对环氧树脂 的稀释效果相差不 大。此 外 ， Ｐ Ｅ Ｃ Ｇ Ｅ能改善 固化体 系的耐热性 ， 是一 种性能优 良的活性稀 释剂 ， 显 现 出极强的潜在应用价值 。 最后 ， 以长碳链 酚类 化合物腰果酚为原料 ， 合 成生物基增塑剂腰 果酚基 乙酸酯 ， 并对其 增塑性 能进行研 究。结果 表 明， 酯化反应最佳 条件 为 ： 腰果 酚与 乙酸 酐的物质的量之 比为 １ ： １ ． ２， 催化剂 Ｋ ， Ｃ Ｏ 的质量分数为 ７ ． ５ ％， ６ ０℃条件下 反
应３ ｈ 。 当增塑剂用量 为 １ ０ ％， 环氧树脂 １ ２ ８ ／ ９ ３ ４固化体 系断裂伸 长率和拉伸强度分别提高 了 ４ ２ ． ３ ％和 １ ８ ５ ． ８ ％ 。与邻 苯二甲酸二辛酯 （ Ｄ Ｏ Ｐ ） 、 对苯二 甲酸二辛酯 （ Ｄ Ｏ Ｔ Ｐ ） 相比 ， 同等 比例下 ， 腰果酚基 乙酸酯所在 固化体 系拉伸强度 和断裂 伸
甲烷在活性炭上吸附的实验及理论分析
甲烷在活性炭上吸附的实验及理论分析近年来，活性炭作为一种新型的绿色催化剂被越来越多的公司和科学家所重视，其表面吸附特性是研究它的重要部分。
它是一种大孔性炭，具有很大的表面特性，可以有效吸附大分子物质，特别是有机物。
活性炭对甲烷（CH4）的吸附也受到了重视，因为甲烷是一种常见的甲烷，它存在于许多环境中，对臭氧层的影响很大。
因此，研究甲烷在活性炭上的吸附特性，可以为活性炭应用于有机污染物的去除提供重要的理论依据。
甲烷是一种无色和无臭的气体，它是一种非常简单的有机物，分子量很小，具有很强的渗透性，容易在空气中扩散，很难在大气中进行控制。
据估计，地球上大约有6000亿吨甲烷，温室气体贡献率约为25％。
甲烷是一种有害气体，它具有温室效应，对全球气候变化产生了显著影响。
由于甲烷的活性，它在臭氧层的影响力也越来越大，因此减少温室气体的排放就很重要了。
活性炭系统是用来处理有害气体的有效系统，它拥有超大的表面积，具有良好的吸附性能。
研究表明，活性炭有很强的吸附性能，对甲烷的吸附量可以达到5％以上，可以显著减少固体废弃物中甲烷的排放量。
活性炭不仅可以吸附大分子有机物，而且还可以有效地去除甲烷，从而有效地控制甲烷的排放量，实现温室气体减排目标。
活性炭对甲烷的吸附性能受到各种因素的影响，包括温度、压力、浓度、催化剂的形状和表面功能性团簇等。
甲烷一般在低温下吸附在活性炭上，随着温度的升高，甲烷在活性炭上的吸附量会降低。
此外，浓度越高，甲烷吸附量也越高。
催化剂的形状和表面功能性团簇也会对甲烷的吸附性能产生影响，不同的催化剂的形状和表面功能性团簇会产生不同的吸附行为。
因此，正确控制这些变量，可以获得最优的甲烷吸附效果。
活性炭的吸附机理也是影响甲烷吸附性能的重要因素。
研究表明，活性炭通过质子交换、体积填充等机制与甲烷发生间接相互作用，从而实现甲烷的吸附。
同时，活性炭表面的孔洞状聚合物也把甲烷固定在表面上，从而形成甲烷的吸附层，进一步提高了吸附性能。
活性炭结构对甲烷吸附性能关系的研究
活性炭结构对甲烷吸附性能关系的研究目前天然气（Na,Natural Gas）被认为是一种理想的清洁能源。
由于天然气资源的蕴藏丰富，价格比石油更便宜，燃烧排放物对大气污染相对轻，所以其作为汽车的一种代用染料受到越来越多的重视和推广。
然而天然气具有热值较低、远距离运输不便的缺点，限制天然气的大规模应用，于是人们开发出了高压压缩储存天然气（CNG）的方法。
但是这种方法投资较高，而且高压设备还隐藏着一些不安全因素。
相比之下，在压缩储罐中装入吸附剂，在较低压力下吸附储存天然气（ANG）的方法具有较高的可行性及实用性。
选择合适的吸附剂是吸附储存天然气技术得以大规模应用最关键的一步。
活性炭由于具有比表面积高、孔径分布集中等特点，成为吸附储存天然气的优选材料。
本文针对活性炭对天然气的主要成分甲烷的吸储展开研究，探索活性炭对甲烷吸储的特征和技术难点。
考察活性炭微孔比例、比表面积、堆积密度和活性炭成型、吸储体系的充放气快慢和体系存储压力对甲烷吸储的影响。
1 实验1.1原料实验采用99.9%的甲烷气体。
吸附材料活性炭试样种类如表1所示。
A1与A2，C1与C2由同种原料制备，一种为成型，一种为粉体。
D1、D2分别是用水蒸气物理法和化学法自制的高比表面积活性炭。
1.2仪器设备空隙比表面仪（SSA-4200)：北京彼奥德电子技术有限公司；高压吸附罐：福州克雷斯实验设备有限公司。
活性炭对甲烷吸附量的体积测试装置和重量测试装备：实验室自制。
1.3实验步骤吸附性能测试：用实验室自制装置测试活性炭对甲烷的吸附量（质量和体积）。
2 结果与讨论2.1比表面积对吸储的影响将表1中的活性炭在120℃、0.06Pa下真空干燥后，在3.5MPa下进行甲烷吸附的相关实验。
将所得结果绘成活性炭的比表面积与对应的质量吸附比和体积吸附比的关系图，如图1所示。
Perrin等研究了活性炭在25℃，3.5MPa下对甲烷的吸附量与活性炭比表面积的关系。
从图1（a）知，比表面积在2500㎡/g以上时，活性炭的质量吸附量都能达到0.28g/g以上。
甲烷在成型纳米活性炭中的吸附动力学特性
Ｄｙ ｍ ｉ ａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｍ ｅ ｈａ ｄｓ ｒ ｔｏ ｎ ｎａ ｃ ｌｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓ ｏ ｔ ｎｅ ａ ｏ ｐ ｉ ｎ ｏ
第 ５ 卷 第 １ 期 ９ １ ２０ ０ ８年 １ １月
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（ ｉａ Ｃｈｎ ）
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Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｃ ｅ ｃ ｌ Ｉ ｄ ｓｒ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｏ ｒ ａ ｆ ｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ ｎ ｎ ｉｅ ｒｎ
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ｉ ｅ ｔｇａ ｅ ｙ ｕ ｉ ｈｅ Ｍ ａ ｎｖ ｓ ｉ ｔ ｄ ｂ ｓｎｇ ｔ ｘｗｅ ｌＳ ｅ ａ ｏ ｌ ａ ｄ ｔ ｅ ｄｅ ｎｄ ｎｃ ｆｔ ｅ ｅ ｉ ｐ ｃ ｓｏｎ ｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｌ— ｔ ｆ ｎ ｍ ｄｅ ， ｎ ｈ ｐｅ ｅ ｅ ｏ ｈ ｓ ｍ ａ ｔ ｅ ｒｔ ｒ ｎ
ｃ ｅ ｆｃｅ ．Ｉ ｈ ｒ ｎｇ ｓ ｆ ｅ ｅ ｉ ｅ ｅ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｓ ｅ， ｔ ａ ｏ ｐｔｏ ｄ ａ ｉ ｐｒ ｃ ｓ ｗａ ｏ ｆｉｉｎｔ ｎ ｔ ｅ ａ ｅ ｏ ｘｐ ｒｍ ｎｔ ｔ ｍ ｒ ｔ ｒ ａ ｄ ｐｒ ｓ ｕｒ ｈｅ ｄｓ ｒ ｉ ｎ ｙｎ ｍ ｃ ｏｅｓ ｓ
但 在低 压 条 件 下 Ｋｎ ｄｅ ｕ ｓｎ扩 散也 非 常 重 要 。随 压 力 升高 ，表 面 扩 散 系 数趋 于定 值 ，而 黏 性 流 扩 散 作 用 持 续 增 强 ， 成 为 吸 附过 程 的重 要影 响 因素 。
煤质成型活性炭的制备及其吸附性能研究
煤
炭
转
化
Ｖ ｏ１ ． ３７ Ｎ ０． １
Ｊ ａｎ． ２０ １４
Ｃ０ＡＬ Ｃ０ＮＶＥＲＳ １ ０Ｎ
煤 质 成型 活性 炭 的制 备 及 其 吸 附性 能 研 究 ＊
邢 宝林Ｄ 王 力 马 爱玲 。 郭 晖 谌 伦 建
因堆 密度低 ， 储存、 运 输 和 回收 困难 ， 且 容 易 造成 粉 尘 污染 ， 其应 用 受到 一定 限制 ． 成 型活性 炭是 指 经过 制备 、 加工 等 工序 而 具 有 一 定形 状 尺 寸 的活 性 炭制 品． 与粉末 活性 炭相 比 ， 成型 活性 炭具有 较 高 的强度
结 构 的 影 响及 其 液相 吸 附性 能 ， 并 对 比 分析 两 种化 学 活化 法 所 制 活 性 炭 结 构 与 性 能 的 差 异 ． 结果表明 ， 在 相 同浸 溃 比 下 ， ＫｏＨ 活 化 法 所 制 成 型 活 性 炭 的 比表 面积 、 总 孔 容 及 碘 吸 附值 均 高 于 Ｚｎ Ｃ１ 活 化 法 ． 当 浸 渍 比为 １ ． ０时 ， 采 用 ＫＯＨ 活 化 法 可 制 备 出 表 面 积 为 ８ １ １ ｍ ／ ｇ ， 总 孔 容 为 ０． ５ １ ３ ａ ｍ。 ／ ｇ ，中孔 比 例 为 ２ ３ ． ６ ％， 碘吸附值为 １ １ ２ ５ ｍｇ ／ ｇ的成 型 活性 炭 ； 采 用 Ｚｎ Ｃ１ 活化 法 可制 备 出表 面积 为 ４ ７ ２ ｍ。 ／ ｇ ， 总孔 容 为
法， 化学 活化 法 则可 在 相 对 较 低 的 活化 温 度 和 短 的 活 化 时间 内获得 高性 能 活性 炭 ． ＿ １ ｇ ０ ＿ 然而 ， 目前采 用 化 学活 化法 制备 成型 活性 炭 的研究 较少 ． 鉴 于此 ， 本 研 究 以陕西 神木 烟煤 为原 料 ， 煤沥青 为 黏结 剂 ， 在 较 低 浸渍 比（ 活化 剂 与原 料 煤 的质 量 比） 下 采 用 ＫｏＨ
活性炭的制备及其应用研究
活性炭的制备及其应用研究第一章概述活性炭是一种具有极强吸附能力的碳质材料，因其具有高表面积、多孔性和化学稳定性等特点，被广泛应用于水处理、空气净化、石油化工、环保等领域。
本文旨在探讨活性炭的制备方法以及应用研究进展。
第二章活性炭的制备方法2.1 物理法制备物理法制备活性炭主要有干法和湿法两种。
干法包括木材炭化、碳化纤维、石墨化和瞬时负压沸腾等方法；湿法主要有蒸汽活化法和气相活化法。
此外，还有纯物理法制备的活性炭，如硬质泡沫活性炭，其制备过程通过加工泡沫模具填满颗粒物后炭化得到。
2.2 化学法制备化学法制备活性炭是指通过添加化学活性剂，使原材料表面活化和增加孔隙度来实现，主要有磷酸铵活化、氯化锌活化和氢氧化钾活化等。
其中，氧化剂的添加量和种类对活化剂性能影响很大。
第三章活性炭的应用研究3.1 水处理领域活性炭在水处理领域的应用得到了广泛的关注。
研究发现，活性炭对各类有机物质的吸附性能较好，可有效去除水中的难分解污染物。
同时，活性炭还可以去除水中的色味和微量有害元素，如亚硝酸盐、氯化物、重金属等。
3.2 空气净化领域在空气净化领域，活性炭广泛应用于有毒有害气体的吸附和去除中。
其中，VOCs（挥发性有机化合物）和甲醛等有害气体的处理是活性炭应用的重要领域之一。
现阶段，随着环保意识的加强，活性炭在室内空气净化领域的应用也越来越广泛。
3.3 石油化工领域在石油化工领域，活性炭可作为重要催化剂载体和精细分离剂，应用于液体催化剂、气体净化、蒸汽裂解等方面。
例如，活性炭催化剂在石油化工领域的应用可以提高产物的选择性和催化反应的效率。
第四章结论活性炭由于其优异的吸附效果和广泛应用领域，成为了化学工业和环保领域的热点研究之一。
本文概述了活性炭的制备方法，并阐述了其在不同领域的应用，展示出一种多功能、高效性、低风险性的新型环保材料。
未来，活性炭的制备方法将向绿色化和环保化方向转变，同时活性炭的应用领域将进一步扩大和深化。
活性炭材料的制备及其吸附性能研究
活性炭材料的制备及其吸附性能研究活性炭是一种重要的吸附材料，其具有很强的吸附能力和广泛的应用领域。
在各种工业环境和生活中，活性炭都被广泛应用于水处理、空气净化、药物制剂、电力工业、石油化工等领域。
本文将从活性炭的制备方法出发，分析其吸附性能及其影响因素，并对活性炭未来的发展进行探讨。
一. 活性炭的制备方法活性炭制备方法多种多样，其中最为常见的制备方法是物理法、化学法和物化法。
物理法是将天然材料和煤、木材等碳质材料在高温下进行碳化、炭化，然后进行物理活化制备而成；化学法是通过将碳质材料浸泡在化学试剂中，再进行热解和活化制备而成；物化法则是将化学和物理法相结合，用化学方法改性材料，然后进行物理活化。
制备方法对活性炭的吸附性能有很大影响。
不同制备方法得到的活性炭样品孔隙大小、孔隙分布、孔隙结构和表面特性都各不相同。
因此，制备方法也成为影响活性炭材料性能的重要因素之一。
二. 活性炭的吸附性能及其影响因素活性炭的吸附性能主要受到物理因素和化学因素的影响。
其中，孔隙结构、表面特性和溶液pH值是影响吸附性能的重要因素。
（一）孔隙结构活性炭的吸附性能与其孔隙大小、孔隙结构直接相关。
研究表明，能够发挥最佳吸附性能的孔隙大小应该是2-20 nm之间，而大于20 nm和小于2 nm的孔隙对活性炭的吸附性能贡献较小。
此外，孔隙分布越均匀，则活性炭的吸附能力越强。
（二）表面特性活性炭的表面处于一种非常活跃的状态，具有一定的亲水性和亲油性，因此表面特性对吸附性能也影响很大。
表面活性中心的数量和表面化学特性对吸附性能的影响很大。
活性中心数量越多，化学反应速率越快，物质吸附能力越强。
而表面化学特性可以通过化学法对材料进行改性，以增强其吸附性能。
（三）溶液pH值溶液pH值不同，吸附活性炭的性能也会不同。
一般来说，硫酸根、氯离子、硝酸根等负离子在碱性条件下吸附能力强，而氨基、羟基等阳离子在酸性条件下吸附能力强。
因此，在具体应用中要根据待吸附的物质的化学性质和吸附特点来选择相应的活性炭材料。
活性炭材料的制备及其吸附性能研究
活性炭材料的制备及其吸附性能研究活性炭是一种具有极高吸附性能的材料，被广泛应用于环保、污染治理、化学工业、食品工业等领域。
本文介绍了活性炭的制备方法、材料结构及其吸附性能的研究进展。
一、活性炭的制备方法活性炭的制备方法主要有物理法、化学法、生物法和物理-化学法等。
物理法制备活性炭时，一般采用碳化处理或炭化处理后再活化的方式。
碳化处理是将原材料（如木材、煤炭）在高温下进行炭化处理，制备出碳化物；炭化处理是将碳化物在缺乏氧气的条件下加热至高温，制成活性炭前体材料。
活化是活性炭制备中的一个重要步骤，可采用化学法或物理方法进行。
化学活化法是利用化学物质对炭化物进行腐蚀、氧化或还原，使其产生孔隙及活性中心，从而提高吸附能力。
常用的化学活化剂有KOH、NaOH、H3PO4、ZnCl2等。
物理活化法是利用高温蒸汽、空气、氮气、氦气等气体对炭化物进行处理，可形成更多的微孔和介孔结构，提高活性炭的吸附性能。
二、活性炭材料结构活性炭的材料结构是影响其吸附性能的关键因素，其可分为孔隙结构、表面性质和微观结构等几个方面。
孔隙结构是活性炭的重要组成部分，它对吸附分子的大小和含量有着很大的影响。
孔径的大小、分布和形状决定了活性炭的吸附能力，大孔径孔道可吸附大分子，而小孔径孔道则可吸附小分子。
孔隙的分布范围也影响活性炭的吸附能力，孔径分布范围越广，吸附性能越好。
表面性质是活性炭吸附性能的另一决定因素，影响因素包括活性炭的表面化学组成和表面结构。
表面化学组成影响表面电荷和极性，从而影响吸附能力；表面结构则决定了活性炭的表面介电性和表面能，从而影响吸附分子与活性炭表面的相互作用。
三、活性炭的吸附性能研究活性炭的吸附性能研究主要涉及吸附机理、吸附性能的评价和应用等方面。
吸附机理是研究吸附分子与活性炭表面相互作用力的过程。
通常将吸附机理分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指分子在活性炭表面物理吸附，形成分子物理吸附层的过程；化学吸附是指分子在活性炭表面经化学键和化学反应等方式与活性炭表面发生了化学结合。
活性炭制备工艺的研究与改进
活性炭制备工艺的研究与改进活性炭作为一种重要的吸附材料，具有极高的吸附能力和广泛的应用前景，在环保、水处理、医药、食品等领域都得到了广泛地使用。
活性炭的制备工艺对其吸附性能和成本都有很大的影响，因此研究活性炭的制备工艺并持续改进是十分重要的。
首先，我们来了解一下活性炭的制备原理。
活性炭的制备主要有两种方法：物理法和化学法。
物理法是通过加热和脱除材料中的挥发物来制备活性炭，这种方法适用于原料成分单一、挥发性小、碳化温度低的材料。
化学法是在材料中加入化学活性物质，使其在碳化过程中发生反应，并产生孔道结构，以制备活性炭。
化学法的工艺复杂，但可以制备出具有更高孔隙度和特定吸附选择性的活性炭。
在这里我们主要介绍化学法制备活性炭的工艺研究及改进。
目前，化学法制备活性炭主要采用两种方法：磷酸活化法和锌氯脱泡法。
磷酸活化法使用磷酸作为活化剂，可以制备出高比表面积的活性炭，但有烧损严重、成本高等缺点。
锌氯脱泡法则使用锌氯作为脱泡剂，可以制备出孔径分布较为均匀、含氧官能团较多的活性炭，但锌氯的毒性影响环境及人体健康，限制了其推广应用。
因此，我们需要不断通过研究和改进活性炭的制备工艺，以达到经济性、高效性及安全性的要求。
在活性炭的制备过程中，影响活性炭品质的主要因素有原料性质、活化剂种类及用量、碳化温度/time、冷却方式等。
首先是原料的选择，初步选择的原料要求具备较高的碳含量、低的灰分、硫分、氮含量和低的廉价自然性松质煤、木屑、草木等为适宜原料。
考虑到成本和环保，压力过滤机废碳渣等常规工业副产材料也逐渐被引入到活性炭制备中。
对于不同类型的原料，适当的碳化温度和时间也需要进行调整。
在实际制备过程中，需要根据不同原料的性质和要求，进行碳化温度、时间以及热解速率的调控。
其次，活化剂的种类和用量也对活性炭的品质产生很大的影响。
磷酸、氯化锌、钾碳酸、钠碳酸等都是常用的活化剂。
相同用量下，不同活化剂对孔结构和比表面积的影响不同，实验结果表明，磷酸活化法和氯化锌法活化温度分别为700度和900度时制备的活性炭具有较高比表面积，毛细孔为主的孔径分布较窄，互连孔较少，两者均能制备出高孔率及官能团丰富的高质量活性炭。
活性炭吸附材料的研究和制备
活性炭吸附材料的研究和制备随着环境污染的加剧以及人们健康意识的不断提高，新兴的环保技术备受关注。
其中，活性炭吸附材料成为了研究热点。
下文将从活性炭的定义、制备、吸附性能和应用四个方面来介绍活性炭吸附材料的研究和制备。
一、活性炭的定义活性炭是一种在高温下将天然物质、人工物质或动植物质转化成炭素后进行物理或化学活化过程，得到具有很强吸附能力的材料。
活性炭的主要成分是碳，它具有极高的比表面积和孔隙度，是一种优良的吸附材料。
二、活性炭的制备活性炭的制备方法主要包括物理和化学两种方法。
物理方法通常采用高温若干小时对原材料进行热处理，然后在高温条件下进行气氛处理和冷却。
而化学方法则是在原材料中添加化学物质，以改变其物理化学特性。
1. 物理制备方法物理制备方法包括高温炭化法、氧化炭化法、蒸汽活化法等。
其中，蒸汽活化法是最常用的方法，它可以利用高温的水蒸气对原材料进行活化，形成孔洞结构，提高活性炭的比表面积和孔隙度。
2. 化学制备方法化学制备方法包括浸渍法、磷酸法、氯化锌法等。
这些方法的共同点是将化学物质浸入原材料中，以改变其结构和性质。
浸渍法是最为常用的方法，它可以将化学物质浸入原材料中，然后进行热处理，形成孔洞结构，提高活性炭的比表面积和孔隙度。
三、活性炭的吸附性能活性炭的吸附性能取决于其孔隙结构和化学性质。
一般来说，活性炭的比表面积越大，孔隙度越高，其吸附性能就越好。
此外，活性炭的化学性质和表面官能团也会影响其吸附性能，如活性炭的酸碱性、亲水性等。
活性炭的吸附性能可以通过静态吸附实验和动态吸附实验来评价。
静态吸附实验是将一定量的污染物溶液与活性炭接触一段时间后进行分析，从而得到吸附量和吸附率的数据。
而动态吸附实验则是将污染物进行连续流动，通过连续监测入口和出口浓度的变化来评价活性炭的吸附性能。
四、活性炭的应用活性炭吸附材料广泛应用于环境治理、水处理、食品加工等领域。
其中最常见的应用就是空气净化和水处理。
在空气净化方面，活性炭被广泛应用于空气净化器中。
成型机制炭的气体吸附与储存性能研究
成型机制炭的气体吸附与储存性能研究炭材料作为一种重要的吸附材料，在储气、储能等方面具有广泛的应用前景。
成型机制炭是一种多孔结构材料，具有很高的比表面积和孔容。
研究成型机制炭的气体吸附与储存性能，对于深入了解其吸附机制以及提高其储存性能具有重要意义。
本文将从成型机制炭的制备方法、气体吸附机制以及储存性能等方面进行探讨。
首先，成型机制炭的制备方法对其吸附与储存性能具有重要影响。
常见的制备方法包括活化炭法、物理活化法、化学活化法等。
其中，活化炭法是一种重要的制备方法，可以通过炭化和活化两步反应来制备多孔炭材料。
炭化是指将有机原料在高温下进行热解，形成炭质材料；而活化是指通过在炭质材料表面进行化学反应，引入活化剂来形成多孔结构。
这种制备方法可以控制炭材料的孔结构和比表面积，从而影响其气体吸附性能。
其次，成型机制炭的气体吸附机制是研究其吸附性能的关键。
炭材料的气体吸附主要包括物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指气体分子通过范德华力与炭材料表面相互作用，吸附在其表面上，吸附过程可逆；而化学吸附是指气体分子与炭材料表面发生化学反应，形成化学键，吸附过程不可逆。
对于成型机制炭而言，由于其多孔结构和高比表面积，物理吸附是主要的吸附方式。
孔径的大小和分布对吸附性能有很大影响，较小的孔径有利于气体分子的物理吸附。
进一步，研究成型机制炭的储存性能是非常重要的。
成型机制炭具有较高的比表面积和孔容，可以作为理想的储气材料。
在储存气体方面，成型机制炭主要包括储氢和储气的应用。
首先，储氢是一种绿色能源储存方式，将氢气吸附在炭材料的孔隙中，可以实现氢气的高密度储存。
其次，储气是指将天然气或其他气体吸附在炭材料中，用于储存和输送。
成型机制炭作为储气材料的优势在于其较高的比表面积和孔容，可以实现高效的储气。
除了气体吸附与储存性能，成型机制炭的性能研究还包括热稳定性、机械性能等方面。
热稳定性是指在高温下，炭材料的物理和化学性质是否稳定。
中孔球形活性炭的制备、表征和吸附性能研究的开题报告
中孔球形活性炭的制备、表征和吸附性能研究的开题报告一、开题背景随着人们对环境保护意识的逐步加强，各种新型环境治理材料逐渐得到广泛关注和应用。
而中孔球形活性炭作为一种兼具孔径效应和表面效应的材料，在环境治理中表现出了良好的应用前景和发展潜力。
因此，本研究将重点探究中孔球形活性炭的制备、表征和吸附性能，以期为环境治理提供新的有效手段。
二、研究内容1. 中孔球形活性炭的制备方法探究。
本研究将探究几种制备中孔球形活性炭的方法，包括模板法、溶胶-凝胶法、反应溶液法等，比较各种方法在制备过程中的优缺点，选择最佳的制备方法。
2. 中孔球形活性炭的物化性质表征。
本研究将采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积分析（BET）仪等材料表征方法分析样品微观形貌、晶体结构以及孔结构等特性。
3. 中孔球形活性炭的吸附性能评价。
本研究将采用以亚甲基蓝、甲基橙、硝酸铵等典型有机和无机污染物为模型污染物，考察中孔球形活性炭对其吸附性能。
三、研究意义研究中孔球形活性炭的制备、表征和吸附性能，对于有机和无机污染物的有效去除和环境治理具有重要意义。
其中，制备方法的优化可提高中孔球形活性炭的制备效率和性能稳定性，物化性质的表征有助于深入了解中孔球形活性炭各种性质的相互关系，吸附性能的评价则为其实际应用提供重要的参考依据。
四、研究方法本研究将采用实验室制备中孔球形活性炭样品，同时采用扫描电镜、X射线衍射、比表面积分析仪等工具对其进行表征，进一步探究样品的物理化学性质。
针对所得样品的吸附性能进行测量和评价。
五、预期成果本研究预期得出中孔球形活性炭的制备方法、物化性质以及对特定模型污染物的吸附性能。
同时，这些数据将为中孔球形活性炭在实际应用中提供科学的指导和基础数据。
以聚乙烯醇为粘结剂制备成型活性炭的研究
转化利用全国中文核心期刊 矿业类核心期刊 CAJ-CD 规范 执行优秀期刊以聚乙烯醇为粘结剂制备成型活性炭的研究23以聚乙烯醇为粘结剂制备成型活性炭的研究张香兰,王向龙,李 科,任红星,李 园(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083)摘要:以粉末活性炭为原料、聚乙烯醇(PVA )为粘结剂制备了成型活性炭,考察了粘结剂的比例,后处理时间,成型压力等对吸附性能和抗压强度的影响。
结果表明,影响碘吸附性能的因素依次为:粘结剂的比例>后处理时间>成型压力>后处理温度;影响抗压强度的因素依次为:粘结剂的比例>后处理温度>后处理时间>成型压力;最佳制备条件为:粘结剂的比例为15%,成型压力为80MPa ,后处理温度为200 ,后处理时间为30m i n 。
关键词:成型活性炭;PVA;抗压强度;吸附性能中图分类号:TQ 424 文献标识码:A 文章编号:1006-6772(2008)03-0023-03收稿日期:2007-12-20作者简介:张香兰(1968-),女,山西阳泉人,工学博士,副教授,从事多孔炭材料洁净煤利用等方面的研究。
粉末活性炭是工业上常用的一种炭质吸附剂,但由于其体积大,堆密度小,造成其质量吸附量较大而换算为体积吸附量却较小,而且粉末活性炭回收困难,粉末炭成型是解决这一问题的方法之一。
粉末活性炭成型的关键是根据实际应用需要选用合适的粘结剂制备成所需要的形状。
宋燕[1]、杨常玲[2]等分别利用酚醛树脂(PR)、羧甲基纤维素(C MC )、聚乙烯醇羧丁醛(PVB)制得了比表面积较高,吸附性能较好的成型活性炭。
但是,对于成型活性炭来讲,除了吸附性能外,强度是决定其应用性能的一个非常重要的指标。
强度不够可导致成型活性炭在使用过程中断裂、掉屑、再生过程中的损失大等问题,因此,笔者以聚乙烯醇为粘结剂,考察了粘结剂的比例、成型压力、后处理温度及后处理时间等因素对成型活性炭碘值和抗压强度的影响。