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1.高比表面积活性高比表面积活性炭由于具有比表面积大(大于2500m2/g),微孔分
布集中且吸附性能优等特点,已经广泛应用于医药、催化、气体分离及储存双电层电容器等领
域。研究表明,含Na和K的碱金属化合物,可促进生成微孔发达的高比表面积活性炭。这种
促进机理在于(以KOH为例):部分KOH与原料反应生成K2CO3和K2O;另一部分KOH在
温度达到500C时,就可发生脱水反应生成K2O,而这些含钾化合物对碳的气化有催化作用。
此外,金属钾的沸点(762℃)低于活化温度(850C)。在活化阶段,钾蒸气在碳骨架中扩散,可促
进新微孔的生成,导致活性炭比表面积大大增加
2.活性炭纤维活性炭纤维克服了粉状活性炭、粒状活性炭的缺点,成为第三代活性炭吸
附材料。活性炭纤维直径小,与被吸附物质的接触面积大,增加了吸附的概率。活性炭纤维的
孔径分布窄,而且它的孔径大小可以通过调整工艺参数进行控制。此外,活性炭纤维的漏损小、
滤阻小、体积密度小易制作,轻而小型化设备。基于以上优点,活性炭纤维已广泛应用于空气净
化、冰箱的除异味、气体净制、有机溶剂回收、工业有机废水的处理、催化剂或催化剂载体。
现在,活性炭纤维的研究热点,已经从制备表征和吸附性能的研究,转移到了具有新结构和
功能性活性炭纤维的研发,具有代表性的是活性炭纤维的功能化和中孔活性炭纤维维的开发。功
能化的主要途径有改变形态、改变结构、碳合金化(化学改性);对于中孔活性炭纤维,主要研究
的是其孔径的调控方法。目前有重复活化、催化活化、界面活化、混合聚合物炭化、铸型炭化等。
3话性炭球沥青类化合物热处理时,会发生热缩聚反应而生成各向异性的中间相小
球体,再将其分离便可制成微米级的中间相炭微球。然后,将其表面活化制成吸附剂,便具有一
般活性炭不可比拟的高强度、高比表面积、强吸附能力。日本大阪煤气公司用KOH/NaOH活
化中间相炭微球,得到了微孔活性炭微球,其比表面积为3000~4600m2/g而用KOH作活化
剂制备得到的中孔型活性炭微球,具有高含量的中孔孔容,是一种理想的双电层电容器电极
材料。
4.活性炭分子筛活性炭分子筛是孔径分布窄而均匀的、具有分子筛性能的活性炭,它的
孔隙以微孔为主,孔径分布集中在0.3~1.0nm的狭窄范围,且微孔入口形状为狭缝平板形
活性炭分子筛在空气制氮、催化、食品、卫生、焦炉气中的氮气回收、H2和CH4的分离、色谱柱
填料等方面得到了广泛应用。由于活性炭分子筛具有活性炭和分子筛的双重功能,使得分子筛
产品的开发和研制成为活性炭工业最活跃的领域之一。目前,制得的活性炭分子筛微孔不够均
匀,微孔容积较低。因此,今后将开发孔分布曲线更尖锐的单分散型和微孔容积更大的活性炭
分子筛制品
5.添载活性炭活性炭对沸点低、相对分子质量小的气体以及氨气、硫化氢、胺类、硫醇及
甲硫瞇等恶臭物质的吸附性能差。如果在其上添加化学药品或过渡金属的盐类,则可提高其吸
附能力。如浸渍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;
添加不挥发的磷酸、硫酸等无机酸或苹果酸等有机酸,可使氨或胺与添加的酸反应而吸存于细
孔中。烟气中的SO2会对大气造成严重污染,而添载活性炭则能起到良好的SO2脱除效果。
将金属离子Co、Ni、Mg和V的化合物通过离子交换或络合的方式引入到煤表面,然后对
其进行炭化,即可制成添载活性炭。研究发现,添载金属的类型和添载量对SO2的吸脱附性能
有很大的影响。另外,添载活性炭可使所添载的催化剂的催化性能提高。如添加溴的活性炭可
作为强催化剂氧化甲硫醚、二硫甲烷等。
