第五章 多孔碳材料

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《2024年新型多孔碳材料的合成与应用研究》范文

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《新型多孔碳材料的合成与应用研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重和能源需求的不断增长,新型材料的研究与开发显得尤为重要。

其中,多孔碳材料因其具有高比表面积、良好的化学稳定性和优异的吸附性能等优点,在能源存储、环境治理、催化等领域展现出巨大的应用潜力。

本文将重点探讨新型多孔碳材料的合成方法及其应用研究。

二、新型多孔碳材料的合成方法(一)模板法模板法是制备多孔碳材料的一种常用方法。

该方法利用具有特定形状和尺寸的模板,通过碳前驱体填充、热解及去除模板等步骤,制备出具有特定结构和性能的多孔碳材料。

模板法具有制备过程简单、可控制备孔径和孔结构等优点。

(二)化学活化法化学活化法是另一种制备多孔碳材料的方法。

该方法通过将碳前驱体与化学活化剂进行混合、热解及活化,制备出具有高比表面积和优良吸附性能的多孔碳材料。

化学活化法具有制备过程温和、可调节孔结构和表面化学性质等优点。

(三)生物质炭化法生物质炭化法是一种利用生物质资源制备多孔碳材料的绿色方法。

该方法通过将生物质进行热解炭化,制备出具有高比表面积和良好吸附性能的多孔碳材料。

生物质炭化法具有原料丰富、成本低廉、环保等优点。

三、新型多孔碳材料的应用研究(一)能源存储领域多孔碳材料在能源存储领域具有广泛的应用,如锂离子电池、超级电容器等。

多孔碳材料的高比表面积和良好的导电性能,使其成为理想的电极材料。

通过优化孔结构和表面化学性质,可以提高多孔碳材料在能源存储领域的性能。

(二)环境治理领域多孔碳材料在环境治理领域也具有重要的应用价值,如废水处理、空气净化等。

多孔碳材料具有优良的吸附性能,可以有效地去除废水中的有机污染物和重金属离子。

此外,多孔碳材料还可以用于制备催化剂和催化剂载体,提高催化反应的效率和选择性。

(三)催化领域多孔碳材料在催化领域也展现出巨大的应用潜力。

由于其具有高的比表面积和良好的化学稳定性,多孔碳材料可以作为催化剂载体,提高催化剂的分散性和稳定性。

多孔碳材料的制备及其应用

多孔碳材料的制备及其应用

多孔碳材料的制备及其应用
多孔碳材料的制备及其应用
一、什么是多孔碳材料
多孔碳材料是指具有一定的孔隙度和孔径分布的碳材料。

它具有大的
比表面积、良好的化学稳定性和导电性能,因此在多个领域有着广泛
的应用。

二、多孔碳材料的制备方法
1. 碳化方法:通过碳化有机物质得到多孔碳材料。

常用的碳源有聚合物、生物质和天然矿物。

制备方法包括高温炭化、半焦炉碳化和气相
碳化等。

2. 模板法:将具有孔隙度的材料作为模板,在其表面包覆一定的碳源,再进行炭化处理,即可得到多孔碳材料。

常用的模板材料有硅胶、纳
米颗粒、纤维素等。

3. 化学法:利用化学反应在材料表面或内部引入孔道,得到多孔碳材料。

常用的化学处理包括氧化、酸洗、碱洗等。

三、多孔碳材料的应用领域
1. 电化学储能领域:多孔碳材料在锂离子电池和超级电容器中有着广
泛的应用,因其具有大的比表面积和导电性能。

2. 气体吸附领域:多孔碳材料在吸附剂领域有着重要的应用,如制备
吸附天然气的催化剂、空气净化等。

3. 催化剂领域:多孔碳材料可以制备成各种形貌的催化剂,具有高度的催化性能和选择性,应用于催化加氢、催化裂化、脱氮等反应。

4. 生物医学领域:多孔碳材料可以用于药物递送、生物成像等,具有良好的生物相容性和生物活性。

总之,多孔碳材料具有广泛的应用前景,不断发展和创新制备方法,将会在各个领域得到更为广泛的应用。

多孔碳材料的制备及其储能性能研究

多孔碳材料的制备及其储能性能研究

多孔碳材料的制备及其储能性能研究随着能源危机的加剧,储能技术成为解决环境和能源问题的一项关键技术。

多孔碳材料因其优异的电化学性能而成为超级电容器、锂离子电池、燃料电池等储能器件的重要材料。

本文将介绍多孔碳材料制备方法和储能性能研究进展。

1. 多孔碳材料制备方法多孔碳材料的制备方法包括模板法、碳化物法、水热法、物理气相沉积法等。

其中模板法得到的多孔碳材料具有孔径分布均匀、孔径大小可调、孔壁光滑等优点。

碳化物法制备的多孔碳材料具有高比表面积和丰富的孔洞结构。

水热法可以制备出纳米级多孔碳材料,具有较高的电容性能。

2. 多孔碳材料的储能性能研究进展多孔碳材料的电容性能受孔径大小、孔隙度和孔道结构等多种因素影响。

近年来,研究人员通过控制碳材料的孔径、孔隙度和孔道结构等因素,进一步提高了多孔碳材料的储能性能。

(1)孔径大小对储能性能的影响理论上,孔径越小,电容越大。

实际研究发现,孔径在1~10 nm的多孔碳材料具有优异的电容性能。

当孔径小于1 nm时,电容反而降低。

这是因为孔径过小时,电解液中离子难以进入孔道内部,导致电容降低。

(2)孔隙度对储能性能的影响孔隙度是指多孔碳材料的空隙占比。

一般来说,孔隙度越高,电容越大。

然而,孔隙度过高会导致电容下降。

这是因为孔道结构过于分散,导致离子传输困难,影响电容性能。

(3)孔道结构对储能性能的影响多孔碳材料的孔道结构包括直孔、弯曲孔、分支孔等。

研究表明,弯曲孔和分支孔有利于离子传输,提高了多孔碳材料的储能性能。

3. 多孔碳材料未来研究方向多孔碳材料的制备和储能性能研究在过去几十年里得到了飞速发展。

未来,需要进一步探究多孔碳材料的制备新方法、孔道结构调控机制、化学修饰等,提高多孔碳材料的储能性能。

同时,多孔碳材料在储能器件中的应用仍需加强探索,拓宽多孔碳材料的应用领域。

4. 结论多孔碳材料制备方法多种多样,不同制备方法得到的多孔碳材料具有不同的孔径大小、孔隙度和孔道结构等,影响了其储能性能。

多孔碳材料的制备

多孔碳材料的制备

多孔碳材料的制备多孔碳材料是一类具有大量微孔和孔隙的碳材料,具有高表面积和低密度等优良特性,广泛应用于催化、吸附、电化学能量储存等领域。

下面将详细介绍多孔碳材料的制备方法。

一、孔模板法制备多孔碳材料孔模板法是一种常用的制备多孔碳材料的方法,其原理是利用模板作为孔道的模型,在模板表面或内部涂覆碳源物质,形成多孔碳材料。

模板材料可以是聚苯乙烯球、硅胶、纳米颗粒等,碳源物质可以是有机物、碳黑等。

制备过程中,通常需要经历涂覆、炭化、模板去除等步骤。

二、直接碳化法制备多孔碳材料直接碳化法是将碳源物质在一定温度下直接转化为碳材料,具有制备简单、成本低等优点。

在制备多孔碳材料时,常用的碳源物质有聚苯乙烯、聚丙烯腈等高分子材料。

制备过程中,常需要进行碳化、活化等处理,以便形成多孔结构。

三、可离析模板法制备多孔碳材料可离析模板法是一种制备大孔、中孔多孔碳材料的有力手段。

其基本思路是以复合高分子乳液作为模板,在高温下炭化,形成多孔碳材料。

在可离析模板法中,模板主要起模拟孔对多孔碳材料性质影响规律的作用。

优点是模板完全燃尽后留下无痕迹的孔道,孔径大小可精密控制。

四、气相沉积法制备多孔碳材料气相沉积法是利用气态前驱体在一定温度和压力下催化反应生成碳材料,具有反应速度快、制备成本低等优点。

在制备多孔碳材料时,常用的气态前驱体有乙烯等低分子烃类、甲醛、三聚氰胺等有机物,通过控制反应条件可调节制成多孔碳材料。

综上所述,多孔碳材料的制备方法非常多样,不同的方法适用于不同的材料和应用领域。

只有根据具体情况选择合适的制备方法,才能制备出高性能的多孔碳材料。

多孔碳材料的制备与表征

多孔碳材料的制备与表征

多孔碳材料的制备与表征多孔碳材料是一种优异的材料,具有广泛的应用前景。

它的制备和表征是一个非常重要的研究方向。

近年来,随着科技的不断发展,人们对多孔碳材料的研究越来越深入,不断出现了许多新颖的制备方法和表征技术。

本文将对多孔碳材料的制备和表征做一个简要的介绍。

一、多孔碳材料的制备1. 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种制备多孔碳材料的常用方法。

它的原理是将有机气体加热至高温,然后通过气相反应得到多孔碳材料。

化学气相沉积法制备多孔碳材料具有效率高、操作简便等优点,但其制备出的多孔碳材料孔径分布较窄,对于较大孔径的多孔碳材料制备效果不理想。

2. 盐模板法盐模板法是一种常用的制备多孔碳材料的方法,其原理是将一定量的盐溶液涂在碳材料表面,待其干燥后在高温下烧蚀掉盐晶体,得到多孔碳材料。

盐模板法制备多孔碳材料具有孔径分布范围广、制备过程简单等特点,但对于一些具有特殊形貌的多孔碳材料制备效果不理想。

3. 滴定凝胶法滴定凝胶法是一种实验室常用的制备多孔碳材料的方法。

其原理是先将一种含碳前驱体溶解在溶剂中,再加入一种特殊的凝胶剂,使其形成凝胶。

凝胶在低温下煅烧,即可得到多孔碳材料。

滴定凝胶法制备多孔碳材料具有操作简单、适用于各种形貌的多孔碳材料等优点,但对于制备孔径较大的多孔碳材料不适用。

二、多孔碳材料的表征1. 扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜是一种常用的多孔碳材料表征技术。

它通过束缚电子的反射、散射和吸收等现象来获得样品表面形貌信息。

SEM能够反映多孔碳材料的孔洞分布、孔径大小和孔道连通性等信息。

2. 红外光谱(FTIR)红外光谱是一种常用的多孔碳材料表征技术。

它通过检测多孔碳材料的红外吸收谱来推测样品的化学结构。

FTIR能够反映多孔碳材料中的羟基、羰基和酯基等官能团。

3. 压汞法压汞法是一种常用的多孔碳材料表征技术。

它通过测定压力变化来分析样品中的孔隙结构。

压汞法能够反映多孔碳材料的孔径大小、孔容和孔隙度等信息。

多孔碳材料的研究进展课件

多孔碳材料的研究进展课件
Wan Y, Shi Y, Zhao D. Supramolecular Aggregates as Templates: Ordered Mesoporous Polymers and 11 Carbons†[J]. Chemistry of Materials, 2007, 20(3):932-945.
化学活化法 物理活化法
硬模板法 软模板法
5
活化法
物理活 化法
物理活化法:采用水蒸气、 CO2、空气等气 体作为活化剂,在高温下与碳化料接触进行 活化。
化学活 化法
把化学药品加入原料中,然后在惰性气体介
质中加热活化的方法。常用活化剂有:KOH, H化3剂PO的4,作Z用nC。l2等,它们都起到了脱水剂和氧
• 美国国立可再生能源实验室,采用TPD(程序控温脱附仪) 测量单壁纳米碳管(SWNT)的载氢量,从实验结果推测在 常温下SWNT能储存5%~10%wt的氢气,并认为SWNT接 近氢燃料电池汽车的应用标准9%wt。
• Chen等对金属掺杂对纳米碳管储氢容量的影响进行了研究, 他们称掺杂Li 及掺杂K的多壁碳纳米管在常压,200-400℃ 条件下的储氢量分别高达20%及14%。
硬模板法
10
软模板法
• 软模板法利用表面活性剂作为模板剂,通过表面活性 剂和碳源之间的相互作用,经过自组装形成多孔结构。
赵东元课题组以 酚醛树脂为碳源, 在乙醇做溶剂条 件下,利用溶剂 挥发诱导自组装 将嵌段共聚物与 碳源自组装形成 具有介孔结构的 高分子聚合物, 而后经过脱除模 板和预碳化得到 有序介孔碳材料。
13
储氢
• Jin 研 究 了 不 同 比 表 面 积 (900-2800m2/g) 和 孔 容 (0.432.17cm2/g)的活性碳的储氢效果,结果发现比表面积和孔 容都和吸氢量呈线性关系。

多孔碳材料的制备

多孔碳材料的制备

多孔碳材料的制备多孔碳材料是一种具有高度孔隙结构的碳材料,具有广泛的应用前景。

它具有较大的比表面积和孔隙体积,不仅可以用于吸附材料、电容器电极材料、催化剂载体等领域,还可以应用于能源存储、环境污染处理、生物医学等领域。

多孔碳材料的制备方法多种多样,其中常见的方法包括模板法、溶胶-凝胶法、碳化法等。

下面将针对这些方法进行详细介绍。

第一种制备多孔碳材料的方法是模板法。

模板法是利用一种模板物质作为模板,在其周围构筑碳前体物质,经过炭化或焙烧后去除模板物质得到多孔碳材料。

常用的模板物质有聚苯乙烯微球、硅胶、氧化铁纳米颗粒等。

这种方法制备的多孔碳材料具有孔隙结构规整、孔径均一的特点。

第二种制备多孔碳材料的方法是溶胶-凝胶法。

溶胶-凝胶法是将适当溶剂中的碳前体物质溶胶通过凝胶反应生成凝胶体,再经过干燥和焙烧等处理得到多孔碳材料。

这种方法制备的多孔碳材料具有孔隙结构可调控、比表面积较大的特点。

第三种制备多孔碳材料的方法是碳化法。

碳化法是将含碳物质经过高温热解或炭化处理得到多孔碳材料。

常用的碳化物包括聚合物、天然有机物和无机化合物等。

这种方法制备的多孔碳材料具有孔隙结构可调控、热稳定性好的特点。

在实际制备多孔碳材料的过程中,还可以通过调控碳前体物质的种类、添加助剂以及控制炭化或焙烧条件等方法来改变多孔碳材料的孔隙结构和性能。

例如,可以通过选择不同的碳前体物质和不同的碳化温度来调控多孔碳材料的孔径和孔隙分布。

多孔碳材料的制备方法多样化,可以根据不同的需求选择合适的方法。

随着科学技术的不断进步,人们对多孔碳材料制备方法的研究也在不断深入,相信未来会有更多创新的制备方法出现,为多孔碳材料的应用提供更多可能性。

多孔炭材料造孔方法

多孔炭材料造孔方法

多孔炭材料造孔方法多孔炭材料是一种应用非常广泛的材料,其具有高比表面积、可调孔径、高稳定性等特点,因此在能源、环保、催化等领域都有着广泛的应用。

而多孔炭材料的制备方法也是非常复杂多样的,本文将介绍几种常见的多孔炭材料造孔方法。

1. 化学气相沉积法化学气相沉积法(CVD)是一种利用气态物质在高温和低压下分解和沉积在基体表面的方法。

通过使用不同的前驱体和反应条件,可以制备具有不同孔径和孔型的多孔炭材料。

CVD法主要适用于制备高温下稳定的多孔炭材料。

2. 碳化法碳化法是一种通过在高温下热处理碳源来制备多孔炭材料的方法。

碳源可以是天然材料如木材、植物、煤等,也可以是碳化合物如聚丙烯、聚苯乙烯等。

在高温下,碳源会发生碳化反应,形成多孔碳材料。

碳化法制备的多孔炭材料具有较高的孔隙度和比表面积。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过水解和缩合反应形成凝胶,再通过高温处理制备多孔炭材料的方法。

在溶胶-凝胶法中,有机或无机前驱体通常被溶解在溶剂中形成溶胶,并经过水解、缩合反应形成凝胶。

经过干燥和高温处理后,凝胶转化为多孔炭材料。

溶胶-凝胶法制备的多孔炭材料具有高度可调的孔径和孔型,并且具有较高的比表面积。

4. 模板法模板法是一种通过有机或无机模板来制备多孔炭材料的方法。

模板可以是聚合物、天然有机物、金属或无机颗粒等。

在模板法中,模板先和碳源混合,然后经过炭化或碳化过程来去除模板,形成多孔炭材料。

模板法制备的多孔炭材料具有可调的孔径和孔型,并且可以制备出复杂的孔道结构。

综上所述,多孔炭材料的制备方法非常多样化,每种方法都有其优点和适用范围。

在实际应用中,需要根据具体需求选择最适合的制备方法来制备高质量的多孔炭材料。

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化学活化法工艺流程图
活化剂:KCNS、H3PO4、 H2SO4、ZnCl2、NaOH等
KOH
原料
破碎
脱水
活化
产品
干燥
水洗
酸洗
优点:炭化活化一次同步完成的,且所需的反应温度 低,碳收率高,AC内外均匀性好,比表面积高。 缺点:污染腐蚀大,AC中化学药剂易残留。
实验装置
控温仪
热电偶 管式炉
瓷管
空气 或氮气
实验设计


实验安排 第一阶段,原料分析 第二阶段,预氧化,温度400~450℃ 、时间1~4h、升 温速率0.5~10℃/min 第三阶段,炭化,活化
水平 1 2 3 炭化温度(A) 炭化时间(B) 活化温度(C) 活化时间(D) ℃ min ℃ min 350 400 450 30 45 60 800 850 900 100 120 80

活性炭的制备

活性炭的应用
简介

AC是黑色多孔物质,由微晶炭和无定型炭构成,含有灰分。 AC的突出优点是内部孔隙结构发达、比表面积大,具有优 良的吸附性能和良好的化学稳定性、物理稳定性以及使用 失效后容易再生等性能。 它能脱色、脱臭、脱硫、脱苯,还能选择性地脱除液相或 气相中某些化学杂质。 它也能吸附某些物质作为催化剂,使化学反应速度大大加 快,是良好的催化剂裁体。 AC广泛用于国防、化工、石油、电子、纺织、食品、医药、 交通能源、农业、原子能工业、城建、环保等方面。
0.016
Desorption Dv(d) / cm /g
3
0.012
0.008
0.004
0.000 2 4 6 8 10
Pore Diameter / nm
不同恒温时间前驱体制得活性炭微孔孔径分布
0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 AC-h1 AC-h2 AC-h3 AC-h4




活性炭的结构

微晶结构 孔隙结构 化学结构
乱层结构 大孔 中孔
无序结构 微孔 杂原子


表面氧化物
活性炭表面形貌
原料来源
类别 植物类 煤类 石油原料 塑料 其它 品种 木材,木炭,椰子壳,果核,稻壳,纤维素, 纸浆废液等 泥煤,褐煤,无烟煤,煤沥青 石油焦,石油沥青,石油渣,油砂地沥青 聚氯乙烯,聚丙烯,各种树脂等 砂糖,蜜糖,旧轮胎等
Sample
图 煤沥青与不同升温速率下前驱体中挥发分及TI含量
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)

不同升温速率得到前驱体偏光显微图
(a) CP (b) PC-r0.5 (c) PC-r2 (d) PC-r5 (e) PC-r10
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图 煤沥青与各前驱体SEM图 (a) CP (b) PC-r0.5 (c) PC-r2 (d) PC-r5 (e) PC-r10


高比表面积活性炭的研究进展

早在20世纪70年代,美、日等国已开展高比表面AC的研究 工作,并获得比表面积>3000m2/g的实验室样品。 AMOCO公司研究发现,在煤或石油焦中加入数倍的碱活化 处理可使AC比表面迅速提高,得到前所未有的高吸附容量 的AC。从此采用KOH作活化剂的化学活化法制备高比表面 积、性能良好AC的新型方法及产品不断出现。 日本以双电层电容的应用为契机,加强对高吸附能力AC的 研究工作。关西热化学株式会社用KOH活化石油焦制备出 高比表面AC,并在1992年投产,商品牌号为MAXS0RB。日 本大阪煤气公司以中间相炭微粒为原料,通过KOH活化制 得了比表面积高达4000m2/g的AC。
产品
干燥
水洗
Ph值
酸洗
比表面积
灰分
实验设计


考察因素 原料分析(元素组成、灰分、挥发分、软化点) 预氧化条件(预氧化温度、时间、氧化介质及流量、 升温速率) 前驱体粒度、碱炭浸渍比、分散剂的选择等 炭化条件(炭化温度、时间、升温速率) 活化条件(活化温度、时间、升温速率) 产品性能(灰分、比表面积、孔径分布)
2
Sample
不同预氧化恒温时间下活性炭的吸附等温线
420 390 360
AC-h1 AC-h2 AC-h3 AC-h4
Volume / cm /g
3
330 300 270 240 210 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
孔径分布
0.020 AC-h1 AC-h2 AC-h3 AC-h4
1400 1200 1000 800 600 400 200 0 AC AC-r0.5 AC-r2 AC-r5 AC-r10
Specific surface area / m /g
2
Sample
图 由煤沥青与不同升温速率下前驱体制备的活性炭BET比表面积
0.030
Desorption Dv(d) / cm /nm.g
氧化而形成了微孔组织。
物理活化机理
水蒸汽活化机理:
C H 2O H 2 CO 130 k J C 2 H 2O 2 H 2 CO2 97 kJ
CO2活化机理:
C CO2 2CO 163 k J
活化过程中,气体与碳发生反应的同时,使被吸附的碳 氢化合物部分地发生分解而除去。活化第一阶段,除去被吸 附质并使被堵塞的细孔放开;进一步活化,使原来的细孔和 通路扩大;随后,由于碳质结构反应性能高的部分的选择性 氧化而形成了微孔组织。
富集,最后成为富炭或纯炭物质。
物理活化法工艺

炭化过程分为400℃以下的一次分解反应,400-
700℃的氧键断裂反应,700-1000℃的脱氧反应等
三个反应阶段,经过上述三个反应阶段获得缩合 苯环平面状分子而形成三维网状结构的炭化物。 炭化物的吸附能力低,这是由于炭中含有一部分 碳氢化合物、细孔容积小以及细孔被堵塞等原因
炭素化学及工艺
——多孔炭材料
多孔炭材料

所谓多孔炭材料是指具有不同孔结构的碳素材料,
其孔大小从具有相当于分子大小的纳米级超细微 孔直到适于微生物增殖及活动的微米级细孔。 作为新材料,它们又具有耐高温、耐酸碱、导电、 传热等一系列优点。多种形态的活性炭是这类材

料的典型例子,它们在气体和液体的精制、分离



国内外活性炭的生产现状

二战前后,美国的AC产量一直居世界第一位。80年代后, 第三世界国家的AC工业开始发展,产量逐渐增加,到目前, 世界五大洲40多个国家生产AC,年产量达70多万吨。 国外AC工业起步较早,活性炭需求量也与日俱增。西方一 些方达国家在环保方面的人均活性炭需求量达到300-400 克/年·人。目前世界活性炭年消费量超过70万吨,并以 每年15%的速度递增长。 我国的AC产量也一直呈上升的趋势,单从出口来看,我国 早在1995年就已超过美国,成为活性炭最大的出口国。
0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000 2 4 6 8 10
3
AC AC-r0.5 AC-r2 AC-r5 AC-r10
12
Pore Diameter / nm
图 由煤沥青与不同升温速率下前驱体制备的活性炭中孔孔径分布
0.018 0.016
Desorption Dv(w) / cm /g
3
Pore Width / nm
实验设计


以煤沥青为原料制备高比表面积活性炭,设计 工艺流程。 指出要考察哪些因素的影响?如何安排实验进 程?
实验设计
软化点 软化点 碱炭比 温度、时间
元素分析
灰分、挥发分
粒度
KOH
温度、时间
煤沥青
预氧化
粉碎
浸渍
炭化活化
炭化样与活化样SEM图
活性炭的主要性能表征

比表面积及孔径分布 孔隙结构
BET比表面测定仪 SEM STM


表面化学结构
微晶结构
FTIR
XRD

BET吸附理论

吸附的发生是由于吸附质分子与吸附剂表面分子发生相互
作用。吸附作用一般分为两类,一种为物理吸附,即吸附
质分子与吸附剂之间的作用力是范德华引力,另一种为化 学吸附,即吸附质分子与吸附剂之间形成表面化学键。


高比表面积活性炭的研究进展

我国学者在20世纪90年代展开了类似研究,并取得一定进展 东北林大的郭幼庭等人以水解木质素为原料,以碱类化合 物为活化剂制得了比表面积近3000m2/g的木质AC; 山西煤化所的乔文明等采用氧化沥青为原料,以KOH粉末为 活化剂,制得比表面积在3000m2/g左右的AC; 武汉冶金科技大学的欧阳曙光等以中温煤沥青为原料,KOH 活化制得比表面积2377m2/g的AC,其比孔容积为1.50cm3/g 湖南大学的刘洪波等以长岭石油焦为原料,采用KOH活化制 得比表面积为3231m2/g的AC; 大连舰艇学院的梅建庭等以煤沥青为原料,采用KOH活化制 出比表面积为2690m2/g的AC。

吸附等温线是在恒定温度下平衡吸附量与被吸附气体压力
的关系曲线 。
BET吸附理论
吸附等温线类型
不同恒温时间下前驱体制备的活性炭比表面积
1400
Specific surface area / m /g
1200 1000 800 600 400 200 0 AC-h1 AC-h2 AC-h3 AC-h4
以及水处理和空气净化等方面已得到广泛的应用。
活性炭
活性碳纤维
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