高比表面積活性炭的制備及其初步應(yīng)用.pdf

1、高比表面積活性炭由于具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和大的吸附容量，因而被廣泛應(yīng)用于燃料氣儲(chǔ)存、氣體分離、超級(jí)電容器、催化反應(yīng)等方面。石油焦作為煉油廠的副產(chǎn)物，資源豐富，價(jià)格低廉；且碳含量高，灰分、揮發(fā)份低，是生產(chǎn)高比表面積活性炭的優(yōu)質(zhì)原料。但由于石油焦結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶度高，缺乏活化所需要的初孔，需用大量的強(qiáng)堿來(lái)活化成孔，造成生產(chǎn)成本高，污染嚴(yán)重。因此優(yōu)化活化工藝、降低堿的用量成為石油焦基高比表面積活性炭開(kāi)發(fā)研制的關(guān)鍵。 活性炭制備以盤(pán)錦石油焦

2、為原料，KOH為活化劑，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)分析，研究了活化溫度、堿焦比、活化時(shí)間、堿焦混合方式對(duì)活性炭性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：盤(pán)錦石油焦是制備高比表面積活性炭的優(yōu)質(zhì)原料；活化溫度、堿焦比、活化時(shí)間以及它們之間的交互作用對(duì)產(chǎn)品性能有一定的影響。 對(duì)石油焦原料分別用H2O2和HClO4溶液進(jìn)行預(yù)改性處理，結(jié)果顯示：所含的表面烴基官能團(tuán)顯著減少，而含氧官能團(tuán)明顯增多，說(shuō)明烴基官能團(tuán)被氧化成含氧官能團(tuán)，同時(shí)由于氧的引入使石墨微晶

3、層片距離有所增大，對(duì)活性炭孔的形成有促進(jìn)作用，增大了產(chǎn)品活性炭的比表面積。石油焦經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)改性處理后活化，能夠制得高比表面積的活性炭，使堿的利用率提高，證明原料表面的含氧官能團(tuán)是活化過(guò)程中反應(yīng)的“活性點(diǎn)”。其中，雙氧水氧化的最佳濃度為15％，堿焦比為3：1時(shí)活化制得活性炭具有高比表面積(2336m2g-1)。 以制備的高比表面積活性炭作為吸附劑儲(chǔ)存天然氣，初步研究了吸附劑的碘吸附值和比表面積對(duì)儲(chǔ)氣性能的影響。結(jié)果表明：與中國(guó)科學(xué)