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海枣核CO2活化和磷酸活化制备活性炭及其结构、吸附性能

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(12)60020-1

由于具有很大的吸附容量,多孔炭材料是优良的吸附剂.笔者试图比较海枣核分别经CO2活化和磷酸活化所制活性炭的结构和吸附性能.活化过程和工艺条件对炭的物理化学性质影响较大,根据文献报道的结果选取了优化的工艺参数.基于氮气吸附等温线、SEM、FT-IR等分析结果,评估了活性炭的结构特征,吸附性能则由亚甲蓝吸附值表示.CO2活化得到了微孔活性炭,产率为44％、BET比表面积是666 m2·g-1；磷酸活化得到了产率为14.8％的中孔活性炭,BET比表面积为725 m2· g-1.CO2活化活性炭的平均孔径是1.51 nm,磷酸活化活性炭的则为2.91 nm.活性炭的亚甲蓝吸附等温线分别用Langmuir等温线和Freundlich等温线进行了验证,在优化工艺条件下制备的CO2活化炭和磷酸活化炭的亚甲蓝w单分子吸附容量分别为110 mg·g-1和345 mg·g-1.然而,磷酸活化产生的亚甲蓝吸附值最高达455 mg·g-1.

关键词: 活性炭 , 物理活化 , 化学活化 , Langmuir等温线 , Freundlich等温线

生物质活性炭微孔和中孔结构对CO2吸附性能的影响

宋涛 , 廖景明 , 肖军 , 沈来宏

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(15)60181-0

以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3 COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3 COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活化种类及后续热处理工艺对样品吸附CO2的性能影响。结果表明,化学活化过程可拓展活性炭的空隙结构,显著提高其对CO2的吸附。在最优工艺下(4mol/L HNO3活化+100℃水浴加热1h+600℃热处理),活性炭的比表面积达639.8 m2/g,其CO2捕集效率为7.33%,高于市场商业用活性炭的6.55%。同时,考察活性炭微孔和中孔对CO2吸附的影响规律,并采用Bangham动力学模型探讨样品的吸附性能。

关键词: CO2吸附 , 活性炭 , 生物质 , 物理活化 , 化学活化