协同活化对煤基活性炭物化性能的调控.pdfVIP

第31卷 第2期 煤 炭 转 化 Vo1．31 No ． 2 2008年4月 C()AL C()NVERSION Apr．2008 协同活化对煤基活性炭物化性能的调控 张传祥¨ 张 睿¨ 成 果¨ 谢应波¨ 杨光智¨ 杨俊和 凌立成 摘 要 以太西无烟煤为原料，KOH／NaOH为活化荆，在碱炭比为4：1，800 C活化1 h的条 件下，制备高比表面积活性炭．采用N 吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔结构进行了表征，并 考察了KOH／NaOH协同活化对活性炭比表面积及孔结构的影响．随着活化剂组成中KOH比例的 增加，活性炭的比表面积、孔容、收率增大，孔径分布变窄，表观密度降低，KOH和NaOH作为活化 荆有着不同的活化机理，合理地调节活化荆中两组分的比例，可以起到协同活化的作用，能对活性 炭的比表面积、孔结构、收率及表观密度等物化性能进行有效的调控． 关键词 活性炭，活化剂，孔结构 中图分类号 TQ424．1 1 1 实验部分 0 引 言 1．1 活性炭的制备 高比表面积活性炭具有比表面积大、化学稳定 活性炭前驱体为太西无烟煤，其工业分析和元 性好、吸附容量大等优点，被广泛应用于工业、农业、 素分析见表1．将太西无烟煤与活化剂按一定的比例 国防、医药卫生、环境保护等领域．制备高比表面积 活性炭原料来源广泛，石油、煤、木材、坚果壳和树脂 (活化剂：煤一4：1，质量比)混合，加少量去离子水 搅拌均匀，室温浸渍一定时间后放置于镍制反应釜 等含碳物质都可用来制备活性炭．煤在新型炭材料 的制备领域中越来越引起人们的广泛关注．_】制煤作 中，在高纯N 气氛保护下，以5 C／min的升温速率 至800 C活化l h，自然冷却，收集活化料用5 mol／I 为炭材料的原料具有以下优点：首先，在煤中碳是主 要的成分，优质无烟煤的碳含量可达到90 ；其次， 的盐酸浸泡24 h，然后去离子水洗至中性，150(、下 干燥2 h后备用．所制得活性炭依据K()H：Na()H 煤中芳香成分占有较大比例，而这些芳香结构或芳 比例的不同(0～10)分别标记为ACKmNan，C采用 香分子在适当的条件下对活性炭的合成是有利的； K()H和Na()H单独活化时制备的活性炭分别记为 另外，煤炭资源丰富，价格低廉．强碱活化法是近几 ACK和ACNa． 年发展起来的简单有效的方法 _9j，采用KOH或 表1 原料煤的工业分析和元素分析(％ ，nd) NaOH作活化剂均可制得高比表面积活性炭．但能 Table．1 Proximate and ultimate analysis 否采用KOH／NaOH协同活化对活性炭的物化性能 of Taixi coal( ’，ad)