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柑橘皮中孔活性炭的制备及性能表征

谢志刚 , 吉芳英 , 邱雪敏 , 黄鹤

功能材料

以柑橘皮为原料,以氯化锌为活化剂,采用一步炭化法制备了中孔活性炭.研究了浸渍比、炭化温度及保温时间对孔结构的影响,通过BET、D-R方程、BJH方程及Kelvin理论表征了活性炭的孔结构,采用红外光谱分析样品的表面官能团,透射电镜观察微观形貌.柑橘皮中孔活性炭的适宜制备条件为:活化剂漫渍比3:1,炭化温度550℃,保温时间1h;所得活性炭中孔容积1.438cm3/g,中孔率占68.5%,BET比表面积为1476m2/g;该活性炭孔径分布集中,平均孔径3.88nm.利用中孔活性炭吸附垃圾渗滤液生化尾水,UV254值和TOC去除率分别为94.7%、66.4%.3DEEM证明该活性炭对DOM中的类富里酸具有良好的吸附性能,紫外区类和可见区类富里酸荧光强度分别降低49.1%、81.6%.

关键词: 柑橘皮 , 活性炭 , 中孔 , 制备 , 渗滤液

SiO2骨架支撑MoOx催化剂用于正庚烷异构化反应

柴松海 , 王新平 , 汪颖军 , 蔡天锡

催化学报

采用SEM,XRD,EDS及N2吸附-脱附方法研究了骨架型MoOx-SiO2催化剂和负载型MoOx/SiO2催化剂的物理化学结构,并在常压固定床流动反应器上考察了两种催化剂对正庚烷异构化反应的催化性能. 结果表明,在MoOx-SiO2催化剂中,44.6%的SiO2即可起到很好的骨架支撑作用; MoOx晶相以足够大的空间区域聚集包裹在SiO2骨架中,形成类似MoOx催化剂的独特的中孔结构. 与MoOx催化剂相比,MoOx-SiO2催化剂显著提高了机械强度,并维持了MoOx催化剂较高的活性和选择性. 由于钼物种和载体之间的相互作用,负载型MoOx/SiO2催化剂表现出较低的比活性. 脉冲注入H2S实验结果表明,MoOx-SiO2催化剂具有较好的抗硫性能.

关键词: 正庚烷 , 异构化 , 氧化钼 , 二氧化硅 , 骨架 , 中孔

不同KOH配比对中间相活性炭微球结构形态的影响

薛锐生 , 沈曾民

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.04.003

为了制备中孔含量高的高比表面积活性炭微球,以KOH为活化剂,在850℃下对中间相沥青微球(MMB)进行了活化处理,考察了不同KOH配比对活性炭微球孔结构及其表面形态的影响,并对KOH活化中间相沥青微球的反应机理进行了初步探讨.研究结果表明:随着KOH配比增加,活性炭微球总孔容和中孔孔容含量分别达到最高值,进一步增加KOH配比二者均呈下降趋势;KOH配比为8时制备的活性炭微球具有最高的总孔容和比表面积,同时具有较高的中孔孔容含量;KOH配比为10时,活性炭微球的总孔容和比表面积下降,但中孔孔容达到最高值;随着KOH配比的增加,活性炭微球尺寸变小,由圆形变为椭圆形,然后变为较小圆颗粒.

关键词: 中间相沥青微球 , 高比表面积活性炭微球 , KOH , 中孔 , 孔容

由柏木制备纳米孔结构炭材料Ⅰ.制备与孔结构

新型炭材料

柏木条经过热蒸气处理,成功地制备了纳米孔炭,无需另行活化,比表面积就可达1000m2/g以上.如果在800 ℃～870 ℃炭化,柏木炭外表面积可达400m2/g以上,与同样温度在氩气中炭化得到的柏木炭相比,后者微孔面积仅为30m2/g～40m2/g.在900℃以上炭化得到的柏木炭,微孔表面积高达800m2/g以上,外表面积约为150m2/g.柏木炭的孔结构可以通过调节过热蒸气的温度得到控制.

关键词: 柏木炭 , 微孔 , 中孔 , 炭化 , 过热蒸气

活化因素对蔗渣基生物质炭中孔结构的影响

李雪英 , 李坤权 , 乔小朵 , 潘根兴 , 郑正 , 王效华

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.11.2015042304

设计了有无交互作用的2种不同类型正交实验,分析了浸渍比、活化功率等合成参数对微波辅助磷酸活化蔗渣生物质炭的亚甲基蓝值、碘值及得率的影响,并以亚甲基蓝为响应值,探讨了各制备因素及交互作用对蔗渣基生物质炭材料中孔结构的影响.结果表明,浸渍比、烘干时间、活化功率、活化时间对蔗渣炭得率的影响不大,但对亚甲基蓝值、碘值有明显影响.在4个制备因素中,浸渍比和活化功率对亚甲基蓝值的影响最大,贡献率分别为39％和37％.值得注意的是,其中浸渍比不仅对亚甲基蓝值,而且碘值有较大的影响(73％),但活化功率对碘值的基本没有影响(1％).上述结果表明,改变浸渍比能调节微波活化蔗渣基生物质炭的微、中孔比例;而调节活化功率,则可在微孔与得率相对稳定的基础上,对中孔结构进行有效调控.

关键词: 正交实验 , H3PO4活化 , 微波 , 中孔 , 活性炭

高活性中孔型纳米二氧化硅粉末制备新工艺的探索

张瑞静 , 杨柯 , 熊天英

材料导报

用溶胶-凝胶法制备出SiO2凝胶后,首次结合并采用低温热处理以及球磨工艺制备出高活性中孔型纳米SiO2粉末.利用TEM等手段分析了热处理温度、球磨对其显微结构及其物性的影响.结果表明,选择合适的热处理机制和适当的球磨时间可制备出具有很高表面能和表面活性的中孔型纳米SiO2粉末.本方法设备要求及操作过程简单,是一种具有发展前景的新型工艺.

关键词: 溶胶-凝胶 , 低温热处理 , 球磨 , 高活性 , 中孔 , 纳米SiO2

中孔MCM-41锚合Zr（IV）-salen催化剂制备及用于硫化物氧化制亚砜和Knoevenagel缩合反应

Maryam Hajjami , Farshid Ghorbani , Sedighe Rahimipanah , Safoora Roshani

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(15)60968-8

通过NH2-MCM-41与水杨醛反应得到席夫碱配体，然后加入八水氧氯化锆形成络合物，制得Zr(IV)-salen-MCM-41催化剂。采用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重、红外光谱、电感耦合等离子体发射光谱和能量散射谱等分析手段对催化剂结构进行了表征。在含有该催化剂的体系中进行了硫化物选择氧化为亚砜以及醛与丙二腈和氰乙酸乙酯的Knoveonagel缩合反应，并考察了催化剂的循环使用性能。

关键词: 锆(IV)-salen-MCM41 , 中孔 , 亚砜 , Knoveonagel缩合 , 硫化物

塑料热解物在城市有机废弃物制备活性炭中的作用

解立平 , 林伟刚 , 杨学民

新型炭材料 doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.04.012

研究了以锯木屑、纸张和塑料的热解物为原料制备中孔活性炭过程中塑料热解物所起的作用.结果表明:在料条制备过程中,塑料热解物具有润滑、粘结作用,可有效地减少焦油粘结剂的用量;在料条炭化阶段,由于塑料热解物的热解、析出,使炭化料条具有发达的孔隙(闭合)结构,最终使在随后的活化过程中加快活化反应速度,提高活性炭的吸附性能;塑料热解物在活性炭孔结构的形成和发展过程中,具有一定的调节作用.

关键词: 塑料热解物 , 活性炭 , 活化 , 中孔

以超临界和亚临界水活化掺金属化合物的酚醛树脂制备球形活性炭

李颖 , 黄正宏 , 康飞宇 , 李宝华

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(09)60019-6

以掺稀土金属化合物氯化铈的酚醛树脂为原料,采用超临界和亚临界水活化制备了具有较好中孔结构和机械强度的球形活性炭.通过77K氮气吸附对所制球形活性炭进行表征,并研究不同活化方法、活化条件对其孔隙结构的影响.结果表明:氯化铈具有催化作用,在超临界水环境下促进了孔结构的发展,优势中孔分布于4nm 和7nm;而活化方法和活化压力对孔结构的影响较小.

关键词: 活性炭 , 超临界水 , 金属催化剂 , 中孔

中孔TUD负载的氧化铬掺杂氧化钛光催化降解苯酚

Yee Khai Ooi , Leny Yuliati , Siew Ling Lee

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(16)62492-0

中孔的TUD-1负载的氧化铬掺杂TiO2(Cr-TiO2)有望用于紫外光照射下光催化降解苯酚的催化剂.低角X射线衍射和红外结果证实该样品中TUD-1存在无定形和中孔硅酸盐框架. TUD-1的中孔结构进一步得到N2吸附-脱附的证实：为IV型等温线，并具有窄的孔径分布(3.9 nm)和高的比表面积(>490 m2/g).透射电镜结果表明，所制样品保持了纳米颗粒和多孔孔道结构. TUD-1中负载Cr-TiO2后使得带隙能量增加.与未负载的Cr-TiO2相比，所有TUD-1负载的Cr-TiO2光催化剂表现出更高的紫外光下降解苯酚的活性.其中Si/Ti摩尔比为30的Cr-TiO2/TUD-1样品的光催化活性最高(82%).苯酚的光催化降解遵循一级Langmuir吸附等温线.

关键词: 苯酚 , TUD-1 , 二氧化钛 , 光催化剂 , 中孔