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通过对市售球形活性炭浸渍 Fe(NO3)3进行CO2二次活化,使用不同活化条件制备得到具有不同孔径分布的球形活性炭,并研究了所制备的样品在乙炔氢氯化反应中的活性。利用扫描电镜(SEM)观察了样品表面形貌,采用BET法测试了样品改性前后孔道结构的变化,使用程序升温脱附(TPD)分析了样品改性前后吸附性能的变化,使用固定床装置对样品在乙炔氢氯化反应中的催化性能进行了测试。实验结果表明,球形活性炭通过浸渍0.3%的 Fe(NO3)3,活化气体流量为 CO2150 mL/min、N250 mL/min 时,二次活化能够将孔径扩大至6 nm、中孔孔容达到0.21 cm3/g、中孔含量为36%。将上述活化气体流量的样品用于乙炔氢氯化反应中,当反应条件为乙炔空速180 h-1、温度180℃、n(HCl)∶n(C2 H2)=1.05~1.1时,其初始转化率达到30%(比市售球形活性炭提高100%)。

关键词: 球形活性炭 , 孔道结构 , 改性 , 乙炔氢氯化

二苯并噻吩在球形活性炭上的吸附平衡和动力学研究

王琴 , 梁晓怿 , 刘朝军 , 刘鸿鹏 , 徐生盼 , 凌立成

功能材料

考察了3种不同孔结构的球形活性炭(氢氧化钾和水蒸汽活化的苯乙烯基球形活性炭以及沥青基球形活性炭,PACSKOH,PACSJsteam、ACSpitch)对二苯并噻吩(DBT)的吸附行为.结果表明,DBT在球形活性炭上的吸附符合Freundlich吸附等温线,吸附容量与比表面积无关,而与孔径<0.8nm的超微孔孔容相关.PACSKOH中微孔和<0.8nm的超微孔含量最多,对DBT的吸附容量最大,它的吸附容量分别是PACSsteam和ACSpitch的1.4和1.6倍.球形活性炭对DBT的吸附符合准二级动力学方程,PACSsteam中孔和大孔径的微孔含量最多,初始吸附速率最大,吸附半衰期最短;ACSpitch中孔含量少,初始吸附速率最小;PACSKOH<0.8nm的超微孔含量多,DBT需要沿孔壁方向取向,并平行孔壁进入超微孔,导致吸附半衰期最长.

关键词: 球形活性炭 , 二苯并噻吩 , 吸附平衡 , 吸附动力学

酚醛树脂基球形活性炭的制备及CO2吸附

张玺 , 梁晓怿 , 霍素敏 , 王灿 , 詹亮 , 刘小军 , 乔文明 , 凌立成

材料科学与工程学报

以线性酚醛树脂为原料,利用悬浮法成球,研究制备工艺参数对酚醛树脂球粒径的影响.在分散剂PVA2488用量1%,搅拌速率550rpm,成球终温130℃,酚醛树脂浓度60%条件下得到粒径分布较窄,平均粒径4μm的酚醛树脂球;水蒸气做活化剂,900℃活化90min可得比表面积1545m2/g、孔容0.84cm3/g的酚醛树脂基球形活性炭(PFSAC);PFSAC对CO2饱和吸附容量可达2.49mmol/g,发现孔径小于1nm的孔容对CO2吸附量影响显著.

关键词: 酚醛树脂 , 球形活性炭 , 悬浮 , 聚乙烯醇 , 二氧化碳

球形活性炭担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的低温脱硝行为研究

李军 , 潘磊 , 王际童 , 龙东辉 , 乔文明 , 凌立成

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160109

以MnOx-CeO2为活性组分,以三聚氰胺为还原剂,制备了球形活性炭(SAC)担载MnOx-CeO2和三聚氰胺的复合催化剂,并考察了该催化剂在低温下(120-～180℃)对NO的选择性催化还原(SCR)反应行为.实验还利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和低温N2吸附法等技术对催化剂进行了表征.结果表明,当反应温度为180℃、空速为6000 h-1、NO和O2浓度分别为0.1％和8％时,担载8％ Mn(摩尔比Mn:Ce固定为1:1)和10％三聚氰胺的催化剂可在8.8 h内实现99％的NOx转化率.煅烧温度高于400℃将促使MnOx-CeO2形成更大的晶体颗粒和更加规整的晶型结构,从而降低其melamine-SCR活性.三聚氰胺担载量高于15％将造成催化剂比表面积和孔容的急剧减小,最终导致其稳态Nq转化率的下降.而金属氧化物担载量的增加和反应温度的升高都有利于Melamine-SCR反应,且在较宽的NO和O2浓度范围内,催化剂的稳态Nq转化率都能维持在99％左右.

关键词: 球形活性炭 , MnOx-CeO2 , 三聚氰胺 , NO , 选择性催化还原

载银酚醛树脂基球形活性炭的研究

邹李鸣 , 黄正宏 , 康飞宇 , 杨骏兵

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2003.03.009

通过共溶法在酚醛树脂中加入硝酸银,经球化、炭化和活化得到了载银球形活性炭.采用电感耦合等离子体质谱仪、X射线衍射、扫描电镜以及氮气吸附等手段进行表征.研究表明:加入银对活化过程具有一定的催化作用,提高了活化烧失率,使孔结构得到一定的发展,但中孔率变化不大.而同时加入聚乙二醇和硝酸银,不仅可提高活性炭的比表面积,还可显著改善其中孔的发育,进而得到具有杀菌消毒性能的球形中孔活性炭.

关键词: 酚醛树脂 , 球形活性炭 , 载银

聚苯乙烯基球形活性炭的制备及其对二苯并噻吩的吸附性能

王琴 , 梁晓怿 , 张睿 , 刘朝军 , 刘小军 , 乔文明 , 詹亮 , 凌立成

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(08)60036-0

通过水蒸气活化法制备了聚苯乙烯基球形活性炭,并研究了其对二苯并噻吩(DBT)的吸附性能.采用扫描电镜(SEM)、N2吸附、热重分析(TG)以及液相吸附试验考察了球形活性炭的结构特征.结果表明:以苯乙烯离子交换树脂为原料,通过水蒸气活化法,可以得到比表面积979m2/g～1672m2/g的球形活性炭.其中,BET比表面积和孔容随活化时间和水蒸气流量的增加而增大,而孔径小于0.7 nm的窄微孔却减小.球形活性炭对DBT的吸附量可达109.36mg/g,吸附量与比表面积和总孔容关系不大,而与小于0.7nm的窄微孔成正比.球形活性炭在对DBT的吸附过程中存在不可逆吸附.球形活性炭所含窄微孔的孔容越大,脱附所需要的温度越高,不可逆吸附量越大.

关键词: 球形活性炭 , 二苯并噻吩 , 吸附