一种改性活性炭的制备方法
吸附剂配方-活性炭吸附剂
吸附剂(活性炭吸附剂)配方一、活性炭吸附剂配方1、制备方法:用无烟煤和长焰煤制备活性炭。
为了提高颗粒活性碳的强度,减少粘结剂的配入量,采用型煤炭化工艺。
其流程如下:煤-制粉(小于150目)-混捏(焦油+水)-压球-炭化-破碎(直径3至5毫米)-活化(水蒸气)-活性炭-指标测定(强度、碘值)。
成型:将小于150目的煤粉、焦油和水,按一定比例(煤:焦油=9:1)混捏后,在压力成型机上制成直径为35mm×35mm的煤球。
每个球的最大成型压力为50MPa。
炭化:在炼焦炉内进行。
控制加热速度为3℃/min,加热从室温开始直至预定温度(650℃,700℃,750℃),并在此温度下停留2h。
炭化结束后,炭化料在炉外隔绝空气进行自然冷却。
然后炭球被破碎成直径3~5mm的颗粒。
活化:将直经3~5mm的颗粒在固定床活化炉内活化。
当炭化料被加热至预定温度(800℃,850℃,900℃)后,通入一定流量的水蒸气进行反应,并控制反应时间。
水蒸气量由进水量计,水炭比约为1.26~2.69。
反应结束后,活性炭在炉外隔绝空气进行自然冷却。
用无烟煤制备活性炭的适宜条件为:炭化温度700~750℃,活化温度850~910℃,活化时间5.5~6h,水炭比是1.5~2.0。
2、应用:吸附有机物:配合PAC使用效果更佳。
吸附乐果、邻苯二甲酸二乙酯、苯和甲醛等有机污染物。
吸附硝酸基苯。
采用粉末活性炭处理微污染黄河水。
吸附氨氮。
吸附重金属离子。
预吸附阴离子表面活性剂。
强化混凝。
二、氧化改性活性炭吸附剂配方配方一:硝酸改性活性炭吸附剂称取活性炭200份投入反应釜中,然后加入1000份 8%硝酸溶液,置于恒温水浴中50℃回流处理8h。
处理后的产品经去离子水洗涤,再放入烘箱中于110℃下干燥10h,即得到相应的改性活性炭吸附剂。
配方二:高锰酸钾改性活性炭吸附剂将活性炭经过孔径为250微米的筛网,除去细粉末。
然后,称取250g颗粒活性炭置于1000mL盛有500mL的去离子水烧杯中,加热至沸腾,在近沸腾的状态下浸泡30minn,并轻轻搅拌,待冷却后弃去上部液体,然后室温用去离子水洗涤几次,直至上清液清亮为止,滤出后在110℃下恒温干燥1h。
氨水改性活性炭的制备及其对苯酚吸附性能的研究
1 试 验部 分
1 1 改 性活 性炭 的制备 .
学性 质决定 了活 性 炭 的化 学 吸 附[ . 6 因此 调 整 活 ]
性炭 的孔 隙结构 , 表面基 团进 行改 性 , 提高 其 对 对
特殊 性 能和特定 的吸附与 催化性 能具 有 十分重 要
法 、 载原 子和 化合 物法 和 酸 碱改 性 法 , 建 负 。 周 斌等E ¨ 研究 了氨 水 改 性 活 性 炭 对 木糖 液 脱 色 性 能 的影 响. 本研 究利 用氨 水对 活性 炭进行 改性 , 使 活性 炭表 面结构 和表 面化 学 性 质发 生 改 变 , 析 分 其 吸附苯 酚 的影 响因素 和作用 机理 .
的作 用Ⅲ. 活性 炭 的改性 主要包 括表 面结 构改性 和表 面
将 颗粒 活性炭 用蒸馏 水 清洗 6-8次 , 去其 " - 除 表 面 的无机 杂质 , 再用 2 的硝 酸清 洗 , 去其 表 % 除 面的有 机杂 质 , 然后 用 蒸馏 水 清洗 , p 值 到 7 至 H 左 右为 止 , 10℃ 烘箱 中烘 干 6h后 , 出 , 在 1 取 冷 却 至室 温 , 以备改 性试 验. 第 3 5卷Fra bibliotek 第 6 期
21 0 1年 1 2月
武 汉理工 大学 学报 ( 通科 学与 工程 版) 交
J u n lo u a n. r i fTe h oo y o r a fW h n U ie st o c n lg v y
( a s o tt n S in e& En ie r g Tr n p rai ce c o gn ei ) n
化学 性质 改性 . 面结构 改性有 物理 法和 化学 法. 表 表 面化 学性质 改 性 主要 有 表 面 氧化 法 、 面还 原 表
N2改性活性炭研究现状
N2改性活性炭研究现状N2改性活性炭是指利用氮气对活性炭表面进行处理,改变其物理性质和化学性质,使其具有更好的吸附性能和选择性。
目前,随着环境污染问题的加剧,活性炭作为一种重要的吸附材料,在环保领域中受到广泛的应用。
而N2改性活性炭的出现,可以进一步提高活性炭的吸附效率和选择性,使得其应用领域更为广泛。
一、N2改性活性炭的制备方法1.物理法:利用N2气体分子的小径向穿透活性炭孔隙,将活性炭表面清理干净,提高了表面纯度和孔隙度,从而提高了活性炭的表面积和吸附能力。
2.化学法:在氮气气氛下采用化学物质改性活性炭,比如采用硝酸、酸性氧化剂等强氧化剂,在活性炭表面氧含量的同时,引入大量的N原子,从而提高活性炭的表面通量和选择性。
3.混合法:混合法是在物理法和化学法的基础上,采用两种或多种方法进行结合改性的方法,通过联合作用提高活性炭的吸附能力。
二、N2改性活性炭的吸附性能1.吸附速度:N2改性活性炭具有更加快速的吸附速度,通过改变材料孔径结构,增大表面积和孔隙度,从而提高了活性炭的吸附速度。
2.吸附容量:N2改性活性炭具有更高的吸附容量和更好的选择性,通过增加氧含量和引入大量N原子,改变了材料表面状态,从而提高了活性炭的吸附容量和选择性。
3.重复性:N2改性活性炭的重复性更好,其吸附效果不易受到循环吸附的影响,从而提高了材料的再生性。
三、N2改性活性炭的应用领域1.污水处理:N2改性活性炭具有更高的吸附效率和选择性,可以用于污水处理中的颜料去除、有机染料分离等工艺。
2.空气净化:N2改性活性炭具有更好的气体吸附性能,可以用于空气净化中的有害气体去除3.储能材料:N2改性活性炭可以用于新型储能器件的阳极材料,提高了这类器件的电化学性能和循环寿命。
四、N2改性活性炭未来的研究方向1.引入更多的抗冲击性能:目前已经有很多研究工作针对N2改性活性炭的吸附性能开展了研究,但是还需要进一步研究如何提高这些材料的抗冲击性能。
活性炭的再生及改性进展研究
活性炭的再生及改性进展研究【摘要】活性炭是一种广泛应用于环境保护领域的材料,但在使用过程中会逐渐失去吸附性能,因此再生和改性技术变得尤为重要。
本文分析了目前活性炭再生技术的研究现状,包括热再生、物化学再生等方法,并讨论了活性炭再生对环境保护的重要性。
本文还介绍了改性活性炭的制备方法以及其在环境保护中的应用,其中包括改性活性炭对重金属离子、有机物等的吸附性能。
本文探讨了活性炭再生及改性研究面临的挑战,并展望了其在环境保护等领域的广阔应用前景。
活性炭的再生及改性研究将有助于提高其吸附性能,推动其在环境保护领域的更广泛应用。
【关键词】活性炭、再生技术、改性活性炭、环境保护、应用前景、挑战、研究进展1. 引言1.1 活性炭的再生及改性进展研究本文将探讨活性炭的再生技术,研究活性炭再生方法的最新进展,探讨改性活性炭的制备方法以及其在环境保护中的应用情况。
对活性炭再生及改性研究的挑战与展望进行分析和探讨,以期为今后的研究提供参考和启示。
通过对活性炭的再生及改性研究,我们可以更好地利用这一重要的吸附材料,从而在环境保护等领域中发挥更大的作用。
活性炭的再生及改性研究虽然存在一定的挑战,但在环境保护等领域具有广阔的应用前景。
2. 正文2.1 活性炭的再生技术活性炭的再生技术主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法是指利用热解吸附法或蒸汽再生法,通过加热或蒸汽处理来去除活性炭表面吸附的废水中的有机物质。
化学法则是采用化学脱附法,利用化学溶液洗涤或氧化反应来去除吸附在活性炭表面的废水有机物。
生物法是利用微生物降解废水中有机物质,将其转化为无害物质。
在实际应用中,采用不同的再生技术取决于活性炭的使用情况和污染物种类。
物理法适用于吸附物量较少、质量易释放的有机物质;化学法适用于吸附容量较大的有机物质;生物法则适用于废水中有机物质的微生物降解。
活性炭的再生技术不仅可以延长其使用寿命,减少废物产生,还可以降低再生成本,对环境保护具有积极意义。
一种药香改性活性炭及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种药香改性活性炭及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:陈登宇
申请号:CN201310442064.2
申请日:20130926
公开号:CN103566873A
公开日:
20140212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种药香改性活性炭,其特征在于由下列重量份的原料制成:椰壳活性炭100-120、蒙脱石粉12-14、铁矿尾渣10-12、竹炭粉15-20、硅藻土粉8-10、白矾5-7、纯碱3-4、小苏打3-4、苍术3-4、山奈3-4、藿香3-4、薄荷5-7、改性硅藻土4-5、水适量。
本发明使用蒙脱石,能够吸湿、离子交换的功能;使用了硅藻土,能够去湿除臭、通透性好;使用了铁矿尾渣,能够脱硫,实现废物利用,保护环境,降低成本;同时还使用了薄荷等中药材,不仅能散发药香气,去除臭气,还能抗病毒,净化空气。
本发明工艺简单,成本低,适合家庭和工业空气空气净化。
申请人:蚌埠华纺滤材有限公司
地址:233400 安徽省蚌埠市怀远经济开发区金谷路32号
国籍:CN
代理机构:安徽合肥华信知识产权代理有限公司
代理人:余成俊
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一种超高甲醛吸附能力的改性活性炭的制备方法和应用[发明专利]
专利名称:一种超高甲醛吸附能力的改性活性炭的制备方法和应用
专利类型:发明专利
发明人:刘田泽,姜海燕,张治国,范晓星,许超,张美霞,徐晓娟,陶然
申请号:CN202210168932.1
申请日:20220223
公开号:CN114471488A
公开日:
20220513
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种超高甲醛吸附能力的改性活性炭的制备方法和应用,属于材料技术领域。
制备方法包括如下步骤:将聚乙烯亚胺与尿素晶体溶解于水中,得澄清溶液,继续加热搅拌,得混合溶液,将经马弗炉煅烧的活性炭加入到混合溶液中,搅拌,过滤,烘干,得到改性活性炭。
本发明制备的改性活性炭,不但能够促进活性炭吸附甲醛反应正向进行,缩短吸附反应时间,而且能够显著降低反应产物的分解现象,避免释放出甲醛气体,具有成本低、操作简单、绿色环保、节约成本、吸附甲醛能力强等优点。
申请人:辽宁大学
地址:110000 辽宁省沈阳市沈北新区道义南大街58号
国籍:CN
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《2024年改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》范文
《改性生物炭的制备及其在环境修复中的应用》篇一一、引言随着人类社会的快速发展,环境污染问题日益突出,环境修复技术逐渐成为研究热点。
改性生物炭作为一种新型的环境修复材料,因其具有良好的吸附性能、较高的化学稳定性和生物相容性,被广泛应用于重金属离子去除、有机物降解、土壤改良等领域。
本文将详细介绍改性生物炭的制备方法及其在环境修复中的应用。
二、改性生物炭的制备1. 原料选择改性生物炭的制备原料主要包括生物质废弃物和活性炭等。
生物质废弃物如农林废弃物、城市生活垃圾等,经过适当的处理和活化过程,可以转化为生物炭。
活性炭具有较高的比表面积和吸附性能,可以作为生物炭的改性剂。
2. 制备方法(1)炭化过程:将生物质废弃物进行破碎、干燥后,在无氧或限氧条件下进行高温炭化,使生物质废弃物中的有机物热解,形成原始生物炭。
(2)活化过程:将原始生物炭进行活化处理,使其具有更高的比表面积和孔隙结构。
常用的活化方法包括物理活化法(如蒸汽活化、二氧化碳活化等)和化学活化法(如磷酸活化、氢氧化钾活化等)。
(3)改性过程:将活化后的生物炭与改性剂(如活性炭、氧化剂等)进行混合、搅拌、干燥等处理,使生物炭具有更好的吸附性能和化学稳定性。
三、改性生物炭在环境修复中的应用1. 重金属离子去除改性生物炭具有较高的比表面积和丰富的官能团,可以与重金属离子发生吸附、络合等作用,从而有效去除水体中的重金属离子。
此外,改性生物炭还可以通过改变pH值、离子强度等条件,调节重金属离子的去除效果。
2. 有机物降解改性生物炭具有良好的吸附性能和催化性能,可以吸附和降解水体中的有机物。
同时,改性生物炭还可以为微生物提供生长和繁殖的场所,促进有机物的生物降解。
3. 土壤改良改性生物炭可以改善土壤的物理性质和化学性质,提高土壤的保水性和通气性。
同时,改性生物炭还可以吸附和固定土壤中的重金属离子和有机污染物,减少其对作物的毒害作用。
此外,改性生物炭还可以促进土壤中微生物的生长和繁殖,提高土壤的生物活性。
一种活性炭的改性方法及应用
专利名称:一种活性炭的改性方法及应用专利类型:发明专利
发明人:吴其建,陈永平,刘卓,秦涛
申请号:CN202010782935.5
申请日:20200806
公开号:CN114053995A
公开日:
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种活性炭的改性方法及应用。
本发明用双氧水对活性炭进行改性处理,解决现有RT培司生产废气先用酸液吸收,再用水吸收,然后紫外光分解,吸收尾气的废酸液和废水难处理,成本高的问题,将含有苯胺、甲醇、三甲胺的RT培司生产废气脱苯胺、脱甲醇处理,经脱苯胺、脱甲醇处理后的三甲胺尾气用活性炭吸附,用盐酸进行再生和复用,再生过程产生的洗脱液经浓缩后回收三甲胺盐酸盐,实现RT培司生产废气的有效利用,安全环保。
申请人:中石化南京化工研究院有限公司,中国石油化工股份有限公司,中国石化集团南京化学工业有限公司
地址:210048 江苏省南京市江北新区葛关路699号
国籍:CN
代理机构:南京天翼专利代理有限责任公司
代理人:汤志武
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CuO--改性活性炭制备及其在微波处理农药废水中的应用研究的开题报告
CuO--改性活性炭制备及其在微波处理农药废水中的应用研究的开题报告一、选题的背景和意义随着农药的广泛使用,其废水对环境的影响越来越受到关注。
存在于农药废水中的有毒有害物质会危及到水体的生态环境,引起大气、土壤、水源等环境问题。
为了有效地处理农药废水,近年来,研究者们发展了许多方法,如生物处理、物理化学处理等,但这些方法存在着各种问题,例如反应时间长、投资大、处理量小等。
因此,寻找一种高效、经济、环保的农药废水处理方法迫在眉睫。
活性炭具有极强的吸附能力,是一种理想的废水处理材料。
然而,传统活性炭的吸附能力受到表面积和孔径的限制,因此制备高孔大表面积的活性炭对于农药废水的处理具有重要意义。
同时,为了提高活性炭的吸附性能,将其与其他材料进行改性也成为一种研究热点。
本课题针对上述问题,提出了将CuO与活性炭进行复合改性,制备高孔大表面积的活性炭,并将其应用于微波处理农药废水的研究。
二、主要研究内容1.制备CuO--改性活性炭材料采用物化方法制备CuO与活性炭的复合材料,并对其物化结构、孔结构等进行表征分析。
2.研究CuO--改性活性炭材料的吸附性能通过平衡吸附实验,研究CuO--改性活性炭材料对农药废水中有毒有害物质的吸附性能,并考察各种因素对其吸附性能的影响。
3.研究CuO--改性活性炭材料的微波处理性能利用实验室自制的微波处理装置,研究CuO--改性活性炭材料对农药废水的微波处理性能,并通过对比不同处理条件下的处理效果,考察因素对微波处理效果的影响。
三、预期成果1.成功制备高孔大表面积的CuO--改性活性炭材料。
2.研究该材料对农药废水中有毒有害物质的吸附性能,探究吸附机理并建立吸附模型。
3.实验验证CuO--改性活性炭材料对微波处理农药废水具有良好的效果,并对其微波处理性能进行优化设计。
四、研究方法1.制备CuO--改性活性炭材料采用物化方法,其中活性炭来源于某大型水处理厂,CuO由化学试剂合成得到。
氢氧化钠改性活性炭的实验方案
氢氧化钠改性活性炭的实验⽅案氢氧化钠改性活性炭的实验⽅案徐理想1 氢氧化钠改性活性炭的制备1.1 活性炭预处理参考⼀:活性炭样品在使⽤前⽤去离⼦⽔反复洗涤数次,以除去表⾯浮尘和杂质,直⾄洗涤过滤⽔的pH值与去离⼦⽔的pH值相同,然后105℃的烘箱中恒温⼲燥24 h。
放于⼲燥器中备⽤。
参考⼆:将⼀定量的活性炭放⼊烧杯中,加⼊适量的去离⼦⽔在电炉上加热煮沸30 min,再⽤去离⼦⽔洗涤⾄⽔变清为⽌,以除去活性炭表⾯的灰分和杂质,洗涤后的活性炭真空抽滤后放⼊烘箱中⼲燥过夜。
1.2 氢氧化钠溶液碱化活性炭取预处理后活性炭25g,于100ml不同浓度(1.0 mol/L 、2.5 mol/L、5mol/L)的氢氧化钠溶液中,将其置于恒温⽔浴振荡器中,在⽔温为60℃下,轻微振荡2h,并浸渍24h。
改性结束后,对反应液进⾏抽滤,直⾄清洗液与蒸馏⽔的pH 值基本⼀致,然后于110 ℃烘⼲⾄恒重,即为产品。
2 表征分别对改性前后活性炭进⾏表征。
2.1 ⽐表⾯积的测定可⽤⽐表⾯积测定仪测定(可找王⼩东⽼师实验室测定)。
也可采⽤其他⽅法。
取7个洗净⼲燥的带塞锥形瓶,编号,每瓶称活性炭1g( 准确⾄毫克) ,按下表绘出的数据,配置各种不同浓度的醋酸溶液。
瓶号 1 2 3 4 5 6 7V(HAc)a/ml 100 75 50 30 20 10 5蒸馏⽔/ml 0 25 50 70 80 90 95a C(HAc)=0.4mol/l将各瓶加好样后,⽤磨⼝塞塞好,并在塞上加橡⽪套,置恒温调速震荡机中振荡,使吸附达平衡。
由于稀溶液较易达平衡,⽽浓溶液不易达平衡,因此在振荡30min 后,先取稀溶液进⾏滴定,同时让浓溶液继续振荡。
为求得吸附量应准确标定醋酸的原始浓度C0和吸附后的平衡浓度Ce,可⽤0.1mo l·dm-3的NaOH溶液滴定。
其中C0只要滴定原来0.4mo l·dm-3HAc即可。
⽽平衡浓度Ce则应在振荡完毕后,⽤带有塞上玻璃帽的橡⽪管吸取上部清洁溶液,再⽤NaOH溶液滴定。
蜂窝活性炭的制造和改性方法
蜂窝活性炭的制造和改性方法随着环境污染日趋严重,净化空气、水质等已成为人们越来越重视的问题。
活性炭作为一种常见的环保材料,被人们广泛应用于净化、过滤等领域。
蜂窝活性炭作为一种性能更加优良的活性炭材料,受到了越来越多的关注。
本文紧要介绍蜂窝活性炭的制造和改性方法。
蜂窝活性炭的制造方法原材料准备活性炭的制造需要用到一些原材料,一般包括木材、竹子、煤炭等。
蜂窝活性炭的制造过程中,一般选用木材或竹子作为原材料。
实在步骤如下:1.将原材料切成小块,将水分晾干,达到确定的干燥度。
2.然后将原材料进行炭化处理。
紧要分为两种方法:一种是干燥炭化,即将木材或竹子放入炭化炉中进行加热;另一种是湿炭化,即将木材或竹子放入密闭的容器中,在高温、高压下进行炭化处理。
3.炭化处理后,将原材料碾碎成粉末,即可进行下一步操作。
蜂窝活性炭的成型1.将粉末经过混合、压缩、切割等步骤,形成成型块。
2.将成型块进行切割,制成不同大小的块。
蜂窝化1.将成型块放入炉中,在高温的环境下进行蜂窝化处理。
2.蜂窝化过程中,成型块中的焦炭部分氧化,形成“蜂窝”状的孔洞结构,而未氧化部分则成为蜂窝活性炭的紧要形成部分。
3.最后,将蜂窝活性炭进行烧结处理,提高其强度和稳定性。
蜂窝活性炭的改性方法物理改性物理改性即通过物理手段,更改蜂窝活性炭的物理结构和性能,提高其吸附本领等特性。
1.活化改性。
即通过高温、氧气、蒸汽等条件,对蜂窝活性炭进行重复加热、冷却等处理,使其孔径更加细小、孔隙度更大,并且提高其微观表面积,从而提高吸附容量。
2.碱处理。
将蜂窝活性炭放入碱性溶液中进行处理,提高其表面电荷,加强对某些水溶性物质的吸附本领。
3.硅烷改性。
将蜂窝活性炭与硅烷进行接触反应,加添其表面亲水性,提高吸附本领。
化学改性化学改性即通过化学反应,更改蜂窝活性炭的化学结构和性质,提高其吸附本领、催化本领等特性。
1.硝化改性。
将蜂窝活性炭放入硝酸中进行反应,使其表面生成一些亲电性吸附中心,提高对某些特定物质的吸附本领。
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一种改性活性炭的制备方法,黎福根,唐怀远PatentsPublicationnumberCN103043659 APublicationtypeApplicationApplicationnumberCN 201210548722PublicationdateApr 17, 2013Filing date Dec 17, 2012Priority date Dec 17, 2012Publication number 201210548722.1, CN 103043659 A, CN 103043659A, CN 201210548722, CN-A-103043659, CN103043659 A,CN103043659A, CN201210548722, CN201210548722.1Inventors 黎福根, 唐怀远Applicant 湖南丰日电源电气股份有限公司ExportCitationBiBTeX, EndNote, RefManPatent Citations (3), Classifications (1), Legal Events (3) External Links: SIPO, Espacenet一种改性活性炭的制备方法CN 103043659 AAbstract本发明公开了一种改性活性炭的制备方法,所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭;所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅;其制备过程是先使用活性炭吸附铅离子;再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面;最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅,并负载在活性炭表面;活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应,然后在保护气环境下通过高温处理制备。
本发明制备工艺简单,生产周期短,易于工业化生产,设备投资较少;绿色环保;应用广泛;能够增大活性炭的比电容。
Claims(2)1. 一种改性活性炭的制备方法,其特征在于,所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭;所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅;所述的改性活性炭的制备过程是:1.先使用活性炭吸附铅离子;2.再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面;3.最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅,并负载在活性炭表面;活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应,然后在保护气环境下通过高温处理制备;所述的铅盐取自硫酸铅或醋酸铅的一种或两种任意比例的混合物;所述的碱取自氢氧化钾、氢氧化钠的一种。
2.如权利要求1所述的一种改性活性炭的制备方法,其特征在于,所述改性活性炭的制备方法具体包括如下步骤:第一步:称取定量活性炭、铅盐放入球磨罐,控制球料比为10:1〜50 :1,其中铅盐相当于活性炭重量的5%〜15%,将上述混合物球磨10〜30min,将原料打碎;第二步:取一定量氢氧化钠或氢氧化钾加入第一步所述的球磨罐中,其中氢氧化钠或氢氧化钾的摩尔数相当于第一步中铅盐摩尔数的2.1〜2. 3倍,并加入去离子水,去离子水的重量为铅盐重量的1%〜5%,将上述混合物球磨20min〜30min,得到活性炭负载铅的黑色粉末;第三步:将第二步制得的粉末烘干,控制烘干温度为80°C〜90°C,时间为O. 5〜I小时;第四步:将第三步所得粉末放入置于管式炉中通氩气保护,氩气流量为70〜80ml/min,升温进行热处理,热处理温度为600〜850°C,并保温I〜2h,将管式炉自然冷却到室温,即得所述改性活性炭。
Description一种改性活性炭的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及化学电源技术领域,尤其是一种改性活性炭的制备方法。
背景技术[0002] 随着社会的快速发展,环境污染与传统能源短缺,人们需要更高效,更环保的能源来替代或补充传统能源,这导致对混合动力电动汽车、电动车的需求越来越多。
碳是一种常用的储能材料,在水系电容或水系电池里,加入活性炭粉可以提高该储能元件能量密度与功率密度,可以提高电池的循环寿命。
[0003] 但是碳类材料在水电化学体系的析氢电位较低,在充放电过程会加速水的分解,因此在水电化学体系,碳类材料的电容器或电池工作电压较低,要提高水的分解电压,必须从活性炭的改性入手。
发明内容[0004] 为解决上述弊端,本发明所要解决的技术问题是,提供一种具有高析氢电位的改性活性炭的制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种改性活性炭制备方法,其特征在于,所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭;所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅;[0005] 所述的改性活性炭的制备过程是:1.先使用活性炭吸附铅离子;2.再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面;3.最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅,并负载在活性炭表面;[0006] 活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应,然后在保护气环境下通过高温处理制备;所述的铅盐取自硫酸铅或醋酸铅的一种或两种任意比例的混合物;所述的碱取自氢氧化钾、氢氧化钠的一种。
[0007] 其主要化学反应如下:[0008] 使用硫酸铅制备前驱体:PbS04+K0H — Pb (OH) 2+K2S04[0009] 使用醋酸铅制备前驱体:PbAC+K0H — Pb (OH) 2+KAC[0010]热处理:Pb (OH) 2 — Pb0+H20。
[0011] 本发明改性活性炭的炭源取自市售电容级活性炭,所述电容级活性炭要满足以下技术指标:[0012]比表面积(m2/g) 1800〜3000 石典值(mg/'g) > 1500 水分(%) <5 灰分(%) 小于1粒度(D80) 5〜20μιτι堆比重(g/ml) O. 38〜O. 42pH 5〜8 铁杂质含量 <40ppm[0013] 优选地,所述改性活性炭的制备方法具体包括如下步骤:[0014] 第一步:称取定量活性炭、铅盐放入球磨罐,控制球料比为10:1〜50 :1,其中铅盐相当于活性炭重量的5%〜15%,将上述混合物球磨10〜30min,将原料打碎;[0015] 第二步:取一定量氢氧化钠或氢氧化钾加入第一步所述的球磨罐中,其中氢氧化钠或氢氧化钾的摩尔数相当于第一步中铅盐摩尔数的2.1〜2. 3倍,并加入去离子水,去离子水的重量为铅盐重量的1%〜5%,将上述混合物球磨20min 〜30min,得到活性炭负载铅的黑色粉末;·[0016] 第三步:将第二步制得的粉末烘干,控制烘干温度为80°C〜90°C,时间为O. 5〜I小时;[0017] 第四步:将第三步所得粉末放入置于管式炉中通氩气保护,氩气流量为70〜80ml/min,匀速升温进行热处理,热处理温度为600〜850°C,并保温I〜2h,将管式炉自然冷却到室温,即得所述改性活性炭。
[0018] 本发明的有益效果在于:[0019]1、本发明制备工艺简单,生产周期短,易于工业化生产,设备投资较少,是一种低投入,高产出的新技术项目。
[0020] 2、本发明制备过程中不产生废气、废水、废渣,是一种绿色环保的生产技术,没有任何副产品,不需要进行水处理与气体处理。
[0021] 3、本发明所制备的改性活性炭是一种高抑氢过电位炭粉,工作电压较高,可用在众多水系电池或电容,如铅碳电池,镍氢电池,碳超级电容器,镍锌电池等。
[0022] 4、改性活性炭由于负载了金属氧化物,因此在循环过程会产生赝电容,会增大活性炭的比电容。
[0023] 5、PbO的析氢过电位较高,并且价格便宜。
[0024] 下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明[0025] 附图为实例1-3制备的改性活性炭以及市售活性炭分别制成工作电极进行恒流充放电测试所得到的电压/时间曲线图。
具体实施方式[0026] 实施例1 :第一步:称取100克活性炭,5克硝酸铅放入球磨罐中,控制球料比为25:1,将上述混合物球磨20min,将原料打碎。
[0027] 第二步:取氢氧化钾1. 9克放入第一步所述的球磨罐中,并加入O.1克去离子水,将上述混合物球磨20min,得到活性炭负载铅的黑色粉末。
[0028] 第三步:将第二步制得的粉末烘干,控制烘干温度为85°C,时间为O. 5小时。
[0029] 第四步:将第三步所得粉末放入置于管式炉中通氩气保护,氩气流量为70ml/min以5 V /min的速率升温进行热处理,热处理温度为650°C,并保温1. 5h,将管式炉自然冷却到室温,即得到本发明制备的改性活性炭。
[0030] 实施例2 :第一步:称取500克活性炭,50克硝酸铅放入球磨罐中,控制球料比为10:1,将上述混合物球磨25min,将原料打碎。
[0031] 第二步:取氢氧化钾20克放入第一步所述的球磨罐中,并加入1. 5克去离子水,将上述混合物球磨30min,得到活性炭负载铅的黑色粉末。
[0032] 第三步:将第二步制得的粉末烘干,控制烘干温度为90°C,时间为O. 5小时。
[0033] 第四步:将第三步所得粉末放入置于管式炉中通氩气保护,氩气流量为75ml/min以5 V /min的速率升温进行热处理,热处理温度为750°C,并保温2h,将管式自然冷却到室温,即得到本发明制备的改性活性炭。
[0034] 实施例3 :第一步:称取1000克活性炭,50克醋酸铅放入球磨罐中,控制球料比为20:1,将上述混合物球磨28min,将原料打碎。
[0035] 第二步:取氢氧化钾19克放入第一步所述的球磨罐中,并加入2克去离子水,将上述混合物球磨30min,得到活性炭负载铅的黑色粉末。
[0036] 第三步:将第二步制得的粉末烘干,控制烘干温度为80°C,时间为I 小时。
[0037] 第四步:将第三步所得粉末放入置于管式炉中通氩气保护,氩气流量为80ml/min以5 V /min的速率升温进行热处理,热处理温度为850°C,并保温2h,将管式自然冷却到室温,即得到本发明制备的改性活性炭。
[0038] 上述各实施例所制备的改性活性炭的性能参数见下表:[0039][0040] 称取实例1-3制备的改性活性炭以及市售活性炭制备的炭电极各IOm g,分别加入5 %质量分数的聚四氟乙烯乳液为粘结剂,均匀涂在泡沫镍上,在300kg/cm2的压力下压制成工作电极,恒流充放电测试采用双电极测试体系,室温25°C条件下,以O. 5A/g电流在CHI660C电化学工作站上进行测试,曲线如附图。
Patent CitationsCited Patent FilingdatePublicationdateApplicant TitleCN101780952A * Mar 26,2010Jul 21, 2010上海交通大学负载功能氧化物多孔炭的制备方法CN102306784A * Jun 29,2011Jan 4, 2012哈尔滨工业大学具有高析氢电位的改性活性炭及其制备方法和含其的铅酸电池负极铅膏CN102823037A * Dec 10,2010Dec 12, 2012艾纳G2技术公司含电化学改性剂的碳材料* Cited by examinerClassificationsInternational Classification C01B31/08Legal EventsDate Code Event Description Apr 17,2013C06 PublicationDate Code Event Description May 15,2013C10 Entry into substantive examinationJan 21, 2015 C02Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)RotateOriginal Image。