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活性炭制备--​人工成型炭化活化法

文章来源:http://www.shtaijiang.cn 发布时间:2021-01-18 浏览次数:13

碳质前驱体人工成型炭化活化法

相关研究过程中,这种研究方法得当了广泛运用。它的特点是能够借助粘结剂,从而以人工方式将炭质前驱粘接成型。例如,废纸浆、粘土、羧甲基纤维素、煤焦油以及合成树脂等能够用来当作粘结剂,从前驱物来看,重点则是天然植物纤维素以及煤粉等[24]。

Liu 等[31]将煤粉当成原料,将豆油、水、甲基纤维素以及煤焦油的混合物当成了粘结剂,将它们均匀混合后,压缩成型,在通过了干燥、炭化、水蒸气活化等程序后,生产出了蜂窝状活性炭,它的比表面积为 804m2/g,而且它的机械强度也超过了 12MPa。此种方法的原料则是碳质前驱体料,先成型后活化。假如运用物理活化法,在活化过程中,从成型后的胶炭混合物表层逐步深入到内部进行,如果进行活化的时间非常短暂,则不能很好地深入到胶炭混合物的内部,所以也就很难制作出有着高比表面积的成型活性炭。如果活化的时间非常长,即便能够增加成型活性炭自身的比表面积,但是它的强度以及耐磨损度却会有较大幅度的下降;如果运用化学活化法,能够非常容易地获得成型活性炭,而且它的比表面积比较高。然而, 它的强度在吸湿后却出现了显著的下降,此外,在结束化学活化活动时,要通过洗涤程序将活化剂洗去,从而使得活性炭的孔结构释放出来,通常情况下,该过程会对成型物造成破坏[32]。所以,此种方法非常难以在确保机械强度的前提下制备而成有着高比表面积的成型活性炭。

赵斌元等[33]将酚化木材当成了粘接剂,制备而成了多孔木质陶瓷,它的产物也是成型活性炭。在不断增加酚化木材粉体含量的过程中,产品自身的抗压强度、表观密度以及收缩率都出现了增加的态势。在酚化木粉的含量超过了 80%的时候,表观密度非常接近1g/cm3,而且它的抗压强度也大于18Mpa;在酚化木粉含量接近70%的时候,产品的比表面积则达到了最高值,为 480g/cm3,从此刻的抗压强度来看, 大约为 10MPa。和第一类方法相比,这种方法可以在一定程度上科学地调控以及选择成型前驱体的状态、组成、及粘接剂种类。从它的重点来看,就是如何选择粘接剂以及开展炭化活化工艺[24]。然而,通过此种方法制备而成的活性炭的比表面积依旧比较低,强度也不高而且耐磨性也会出现下降等。


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