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1.高比表面積活性高比表面積活性炭由于具有比表面積大(大于2500m2/g),微孔分
布集中且吸附性能優(yōu)等特點,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、催化、氣體分離及儲存雙電層電容器等領(lǐng)
域。研究表明,含Na和K的堿金屬化合物,可促進(jìn)生成微孔發(fā)達(dá)的高比表面積活性炭。這種
促進(jìn)機(jī)理在于(以KOH為例):部分KOH與原料反應(yīng)生成K2CO3和K2O;另一部分KOH在
溫度達(dá)到500C時,就可發(fā)生脫水反應(yīng)生成K2O,而這些含鉀化合物對碳的氣化有催化作用。
此外,金屬鉀的沸點(762℃)低于活化溫度(850C)。在活化階段,鉀蒸氣在碳骨架中擴(kuò)散,可促
進(jìn)新微孔的生成,導(dǎo)致活性炭比表面積大大增加
2.活性炭纖維活性炭纖維克服了粉狀活性炭、粒狀活性炭的缺點,成為第三代活性炭吸
附材料?；钚蕴坷w維直徑小,與被吸附物質(zhì)的接觸面積大,增加了吸附的概率。活性炭纖維的
孔徑分布窄,而且它的孔徑大小可以通過調(diào)整工藝參數(shù)進(jìn)行控制。此外,活性炭纖維的漏損小、
濾阻小、體積密度小易制作,輕而小型化設(shè)備?；谝陨蟽?yōu)點,活性炭纖維已廣泛應(yīng)用于空氣凈
化、冰箱的除異味、氣體凈制、有機(jī)溶劑回收、工業(yè)有機(jī)廢水的處理、催化劑或催化劑載體。
現(xiàn)在,活性炭纖維的研究熱點,已經(jīng)從制備表征和吸附性能的研究,轉(zhuǎn)移到了具有新結(jié)構(gòu)和
功能性活性炭纖維的研發(fā),具有代表性的是活性炭纖維的功能化和中孔活性炭纖維維的開發(fā)。功
能化的主要途徑有改變形態(tài)、改變結(jié)構(gòu)、碳合金化(化學(xué)改性);對于中孔活性炭纖維,主要研究
的是其孔徑的調(diào)控方法。目前有重復(fù)活化、催化活化、界面活化、混合聚合物炭化、鑄型炭化等。
3話性炭球瀝青類化合物熱處理時,會發(fā)生熱縮聚反應(yīng)而生成各向異性的中間相小
球體,再將其分離便可制成微米級的中間相炭微球。然后,將其表面活化制成吸附劑,便具有一
般活性炭不可比擬的高強度、高比表面積、強吸附能力。日本大阪煤氣公司用KOH/NaOH活
化中間相炭微球,得到了微孔活性炭微球,其比表面積為3000~4600m2/g而用KOH作活化
劑制備得到的中孔型活性炭微球,具有高含量的中孔孔容,是一種理想的雙電層電容器電極
材料。
4.活性炭分子篩活性炭分子篩是孔徑分布窄而均勻的、具有分子篩性能的活性炭,它的
孔隙以微孔為主,孔徑分布集中在0.3~1.0nm的狹窄范圍,且微孔入口形狀為狹縫平板形
活性炭分子篩在空氣制氮、催化、食品、衛(wèi)生、焦?fàn)t氣中的氮氣回收、H2和CH4的分離、色譜柱
填料等方面得到了廣泛應(yīng)用。由于活性炭分子篩具有活性炭和分子篩的雙重功能,使得分子篩
產(chǎn)品的開發(fā)和研制成為活性炭工業(yè)最活躍的領(lǐng)域之一。目前,制得的活性炭分子篩微孔不夠均
勻,微孔容積較低。因此,今后將開發(fā)孔分布曲線更尖銳的單分散型和微孔容積更大的活性炭
分子篩制品
5.添載活性炭活性炭對沸點低、相對分子質(zhì)量小的氣體以及氨氣、硫化氫、胺類、硫醇及
甲硫瞇等惡臭物質(zhì)的吸附性能差。如果在其上添加化學(xué)藥品或過渡金屬的鹽類,則可提高其吸
附能力。如浸漬法法使活性炭上添加CuCl2和PbCl2后,可使其吸附CO的量提高8倍倍和20倍;
添加不揮發(fā)的磷酸、硫酸等無機(jī)酸或蘋果酸等有機(jī)酸,可使氨或胺與添加的酸反應(yīng)而吸存于細(xì)
孔中。煙氣中的SO2會對大氣造成嚴(yán)重污染,而添載活性炭則能起到良好的SO2脫除效果。
將金屬離子Co、Ni、Mg和V的化合物通過離子交換或絡(luò)合的方式引入到煤表面,然后對
其進(jìn)行炭化,即可制成添載活性炭。研究發(fā)現(xiàn),添載金屬的類型和添載量對SO2的吸脫附性能
有很大的影響。另外,添載活性炭可使所添載的催化劑的催化性能提高。如添加溴的活性炭可
作為強催化劑氧化甲硫醚、二硫甲烷等。
