Li WANG
,
Xiaobu HU
,
Xiangang XU
材料科学技术（英）
High purity silicon carbide (SiC) powder was synthesized in-situ by chemical reaction between silicon and carbon powder. In order to ensure that the impurity concentration of the resulting SiC powder is suitable for high-resistivity SiC single crystal growth, the preparation technology of SiC powder is different from that of SiC ceramic. The influence of the shape and size of carbon particles on the morphology and phase composition of the obtained SiC powder were discussed. The phase composition and morphology of the products were investigated by X-ray diffraction, Raman microspectroscopy and scanning electron microscopy. The results show that the composition of resulting SiC by in-situ synthesis from Si/C mixture strongly depends on the nature of the carbon source, which corresponds to the particle size and shape, as well as the preparation temperature. In the experimental conditions, flake graphite is more suitable for the synthesis of SiC powder than activated carbon because of its relatively smaller particle size and flake shape, which make the conversion more complete. The major phase composition of the full conversion products is β-SiC, with traces of α-SiC. Glow discharge mass spectroscopy measurements indicated that SiC powder synthesized with this chemical reaction method can meet the purity demand for the growth of high-resistivity SiC single crystals.
关键词:
Activated carbon
,
null
,
null
,
null
,
null
张耿崚
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陈志成
,
林俊宏
,
谢荣峯
,
汪印
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赵峰
,
施怡瑄
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邢贞娇
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陈水田
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60125-6
以KOH为活化剂进行两段式活化程序,将废弃生物质材料转化为活性炭,并评估此活性炭吸对液相中农药(呋喃丹)的去除能力。结果表明,此活性炭具有大比表面积与高吸附能力可快速有效地去除液相中的呋喃丹。吸附前后的活性炭用扫描电子显微镜、元素分析仪与傅里叶变换红外光谱仪进行特征分析。活性炭的比表面积与平均孔径分别为1304.8 m2/g与2.39 nm。同时对不同的吸附参数进行批次分析,包括呋喃丹初始浓度,吸附时间、温度与酸碱度。最大吸附量(296.52mg/g)的吸附参数为90min、30益、吸附剂剂量100mg/L、180r/min、呋喃丹初始浓度200mg/L。根据三种平衡吸附等温线( Langmuir, Freundlich and Temkin)与动力学分析,Langmuir模式最符合此活性炭的吸附结果,伪二级动力学方程可预测此活性炭的吸附动力学。
关键词:
稻杆
,
呋喃丹
,
活性炭
,
吸附等温线
,
动力学
宋燕
,
乔文明
,
尹圣昊
,
持田勲
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2005.04.002
考察了不同结构的活性炭样品对高浓度和低浓度甲苯蒸汽的吸附行为,采用低温(77 K)氮气吸附和129Xe-核磁共振方法对所用活性炭的结构进行了表征.并将活性炭对甲苯的吸附性能与其结构进行了关联.结果表明:孔容积大的活性炭对高浓度甲苯蒸汽吸附容量大,而具有丰富微孔和较小平均孔径的活性炭对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽具有高的吸附容量.沥青基活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽表现出较好的吸附能力.随着比表面积的增大,活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽的吸附容量略有增加.OG5A,OG10A,OG15A和OG20A在30 ℃下对2×10-5甲苯蒸汽的饱和吸附容量分别为:202 mg/g,219 mg/g,221 mg/g和235 mg/g.
关键词:
活性炭
,
炭纤维
,
比表面积
,
吸附性能
何孝军
,
王婷
,
邱介山
,
张小勇
,
王晓婷
,
郑明东
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(11)60084-X
采用微波对氢氧化钾活化石油焦制备的活性炭进行处理,考察了微波处理时间对活性炭的孔结构、表面(官能团)性质和电化学电容器中活性炭电化学性能的影响.结果表明:微波处理后活性炭的比容和内阻随着其比表面积和总孔容的降低而变小.和采用常规加热方式在1073K下处理1h所得活性炭相比,在700w功率下仅处理7 min所得活性炭的孔结构就具有较高的大/中孔的孔容比和较高的羰基含量；该活性炭用作电化学电容器的电极时,具有较高的能量密度和较高的能量保持率.显然,微波处理是制备电化学电容器用活性炭的一种简单而有效的方法.
关键词:
活性炭
,
微波处理
,
官能团
,
电化学电容器
,
能量密度
谢应波
,
乔文明
,
张维燕
,
孙刚伟
,
凌立成
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60031-7
通过氢气还原改性和浓硝酸氧化处理对石油焦基活性炭(ACs)进行改性.采用氮气吸附和脱附等温线计算改性ACs的BET比表面积、 DFT孔径分布及孔容,以XPS方法表征改性ACs的表面含氧官能团种类及含量,改性ACs的电化学性能通过直流循环充放电、循环伏安等表征.结果表明:浓硝酸处理后,ACs比表面积和孔容均稍有减少,表面含氧官能团和比电容明显增加,内阻和自放电显著增大;氢气改性后,ACs比表面积和孔容亦稍有减少,孔径分布的变化使比电容明显增加,氧化官能团的减少降低了内阻并减少了自放电.即,氢气改性ACs的电化学性能明显提高,增加了比电容,降低了内阻和自放电.
关键词:
活性炭
,
双电层电容器
,
表面官能团
,
电化学性能
王鸣晓
,
张彭义
,
李金格
,
姜传佳
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60756-6
将高锰酸钾与活性炭(AC)原位氧化还原制备的活性炭载锰氧化物(MnOx/AC)用作臭氧分解的催化剂.采用扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、电子自旋共振波谱、拉曼光谱以及程序升温还原研究了设计Mn负载量对负载锰氧化物性质(形貌、氧化态和晶体结构)的影响.结果表明, Mn负载量由0.44%增至11%,负载锰氧化物在活性炭表面由疏松的地衣状变为堆叠的纳米球状体,负载层的厚度由~180 nm增加至~710 nm,结构由氧化态+2.9到+3.1的低结晶β-MnOOH生长为由氧化态+3.7到+3.8的δ-MnO2结晶. MnOx/AC室温催化分解低浓度臭氧的活性与负载锰氧化物的形貌及含量密切相关. Mn负载量为1.1%的MnOx/AC具有疏松的地衣状形貌,催化分解臭氧的性能最高, Mn负载量为11%的MnOx/AC具有紧密的堆积结构,因而表现出最低的催化臭氧分解活性.
关键词:
锰氧化物
,
臭氧分解
,
活性炭
,
室内空气
,
纳米材料
李娜
,
马筱良
,
查庆芳
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(11)60093-0
选用12种物化学性质不同的活性炭,利用TPD对活性炭表面含氧基团的种类和浓度进行考察,使用质谱仪定量分析其含氧基团在不同温度下分解产生的CO2和CO,并通过曲线分峰测定含氧基团的种类和浓度.同时研究了这些活性炭分别对葵烷中的喹啉和吲哚的吸附行为.研究发现:活性炭的吸附符合Langmuir吸附热力学.根据吸附过程中的最大吸附量和吸附常数测定结果,使用多元线性回归方法,对活性炭表面含氧基团种类和浓度与吸附量间的关系进行了关联,建立了含氧基团与吸附量间的定量关系.研究结果表明:活性炭物理性质对其在葵烷吸附脱氮中没有明显影响,而含氧官能团,特别是含羧基的环氧官能团对其脱氮性能起关键性的作用.
关键词:
活性炭
,
表面含氧基团
,
吸附脱氮
,
多元线性回归
王琴
,
李建玲
,
高飞
,
李文生
,
武克忠
,
王新东
新型炭材料
通过循环伏安法在多孔活性炭表面沉积了聚苯胺膜,并采用扫描电子显微镜、交流阻抗潜以及恒电流允放电技术对聚苯胺、活性炭和聚苯胺/活性炭复合电极进行了研究.结果显示:聚苯胺在活性炭表面形成一层由多孔网状结构组成的均匀的膜.聚苯胺/活性炭复合电极比活性炭电极具有更高的容量,同时比聚苯胺电极具有更好的循环稳定性.聚苯胺/活性炭复合电极的比电容为587F/g,而活性炭电极仅为140F/g.在50次充放电循环后,聚苯胺电极比电容从513降至334F/g,而聚苯胺/活性炭复合电极从415F/g下降为383F/g.
关键词:
超级电容器
,
聚苯胺
,
活性炭
,
循环伏安
,
比电容
王建兵
,
王灿
,
杨春丽
,
王国庆
,
祝万鹏
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60479-8
采用传统焙烧和微波辐射制备了不同活性炭(AC)负载Ru催化剂,并用于催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)反应中,探讨了催化剂的构效关系.结果表明,所有AC和催化剂均能提高臭氧氧化DMP过程中TOC(总有机碳)去除率,其活性顺序为Ru/coal-AC＞ nutshell-AC＞ Ru/nutshell-AC＞ Ru/coconut-AC≈coal-AC＞ coconut-AC.负载的Ru颗粒扩散到AC大孔中,增加了反应的传质阻力,使得反应物与AC内表面的活性位和金属Ru的接触机会减少,这是Ru/nutshell-AC和Ru/coconut-AC活性低于Ru/coal-AC的一个原因;催化剂表面Ru分散度也是导致其活性差别的原因之一.微波加热引起nutshell-AC表面活性官能团发生变化,从而导致其负载的Ru催化活性降低.相对于传统焙烧,微波辐射热处理能够提高coal-AC表面Ru的分散度,从而提高催化剂活性.
关键词:
催化臭氧氧化
,
邻苯二甲酸二甲酯
,
钌
,
活性炭
Sivaraju Sugashini
,
Kadhar Mohamed Meera Sheriffa Begum
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(15)60190-1
以臭氧为活化剂,炭化的米糠为原料制备出活性炭。采用氮吸附、SEM-EDAX 和FT-IR对样品进行表征。活性炭的比表面积由活化前的20 m2/g增加到380 m2/g。在臭氧活化过程中,吸附在炭材料上的二氧化硅变疏松,从而导致碳逸出。臭氧同时以氧分子和原子形式存在于炭表面。氧原子,作为强氧化剂,将炭表面氧化成酸性官能团如羧基、酮基和酚基。采用该活性炭吸附Cr (VI)离子,Cr (VI)离子的最大去除率(94%)的条件为：pH值2.0、浓度100 mg/L、吸附量0.2 g,时间2.5 h及转速300 r/min。采用吸附平衡和动力学模型探讨吸附机理,结果表明,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附速率符合准二级动力学方程。吸附是自发的放热反应,可能与NaOH脱落而恢复Cr和碳有关。
关键词:
米糠
,
活性炭
,
臭氧处理
,
Cr(VI)离子
,
动力学
,
传质
