活性炭廠家教您如何用無(wú)活化劑方法制備微孔活性炭
椰殼具有優(yōu)良的天然結(jié)構(gòu),是制備活性炭的好材料。本文研究以椰殼為原材料,制備微孔活性炭的有效方法。
首先采用一種無(wú)活化劑方法制備微孔活性炭。在椰殼熱解過(guò)程中,突然節(jié)流膨脹,依靠氣流沖擊作用改善椰殼組織結(jié)構(gòu)、促進(jìn)活性炭微孔的形成與發(fā)展。實(shí)驗(yàn)表明,選用適宜制備條件可以使活性炭比表面積達(dá)到500m2/g,并且孔徑均一。在椰殼熱解過(guò)程中,加入低濃度氧氣氧化,同樣可以促進(jìn)活性炭微孔形成,活性炭比表面積可超過(guò)700m2/g,孔徑分布很窄,平均孔徑小于1nm。氧化時(shí)間、氧化溫度和氧氣濃度是影響活性炭性能的三個(gè)主要因素。 以越南進(jìn)口椰殼炭化料為原材料,分別采用KOH、水蒸氣和一種復(fù)合型活化劑來(lái)制備活性炭。研究表明,以水蒸氣為活化劑時(shí),可以在一兩個(gè)小時(shí)活化時(shí)間內(nèi),使活性炭比表面積達(dá)到1500m2/g,繼續(xù)活化,比表面積則很難有進(jìn)一步提高。采用KOH活化可以得到高比表面積活性炭,活化時(shí)間、活化溫度、堿碳混合比例和堿碳混合方式是影響活性炭性能的主要因素。復(fù)合型活化制備工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染,與二氧化碳活化相比,其活化時(shí)間大大縮短。中試規(guī)模研究證實(shí)了這種方法的可行性。 選用幾種有代表性活性炭,利用吸附數(shù)據(jù)表征其比表面積和孔徑分布。結(jié)果表明,BET法可以計(jì)算一些較大尺寸微孔活性炭的比表面積;DRK法也可以估算微孔活性炭比表面積,但是仍有較大局限性。提出了一種簡(jiǎn)單、有效的孔徑分布計(jì)算方法。與D. Cazorla-Amoros計(jì)算孔徑分布方法相比,該方法有了較大改進(jìn),主要表現(xiàn)在選取的局部等溫線更為合理、準(zhǔn)確;考慮了吸附相密度在孔內(nèi)分布;能夠計(jì)算出過(guò)剩吸附量,可以直接擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
本研究中制備出的高比表面積活性炭對(duì)甲烷具有較強(qiáng)的吸附能力,而在常溫下,對(duì)氫氣的吸附量較低?;钚蕴繉?duì)甲烷和氫氣的吸附不僅受孔體積影響,還與其孔徑分布密切相關(guān)。所以說(shuō),椰殼活性炭使用的原料椰殼,是最好的基微孔原料,也是制備椰殼活性炭的好材料。