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蜂窝活性炭内矿物质的影响

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蜂窝活性炭内矿物质的影响

矿物质对煤基蜂窝活性炭物理化学和吸附性能的影响以矿物质含量高的褐煤为原料,通过直接物理活化得到一系列新型蜂窝活性炭吸附剂。蜂窝活性炭采用优质煤质活性炭为原材料,经蜂模具压制,高温活化烧制而成的煤炭。测试了活化过程对液态和气态污染物制备的蜂窝活性炭的多孔结构发育、酸性和碱性表面基团生成吸附性能的影响。蜂窝活性炭采用优质煤质活性炭为原材料,经蜂模具压制,高温活化烧制而成的煤炭。研究了矿物对以二氧化氮、硫化氢为代表的气态污染物和以亚甲基蓝、碘为代表的液态杂质的物理、化学和吸附性质。蜂窝活性炭采用优质煤质活性炭为原材料,经蜂模具压制,高温活化烧制而成的煤炭。

  煤质蜂窝活性炭获取

  起始的原始材料样品由褐煤作为制备,其特征是高灰分元素含量18wt%。将前体(B)研磨并筛分至2-4mm的粒度,分成以下两部分,并分析两种方式不同的处理:(1)用二氧化碳(BA样品)直接通过活化教学起始煤和(2)热解的原料,随后用一个二氧化碳可以学习物理化学活化(BPA样品)。

前驱体的直接活化在石英管反应器中,由电阻炉加热,温度为850℃,co2流量为45min,浓度为250ml/min。在氩气流动下,以170ml/min热解。将一部分前驱体(约15g)从室温(10℃/min)加热到最终热解温度700℃,并保持30分钟。之后,流过反应器的气体被转换为二氧化碳,所产生的碳在900℃下以250ml/min的流速被物理激活。为了检验蜂窝活性炭中存在的矿物对理化学和吸附性能的影响,部分蜂窝活性炭用热浓盐酸(D)软化3小时。脱矿阶段结束后,样品用热蒸馏水洗涤,直到不含氯离子,并在110℃下干燥24小时。

  蜂窝活性炭的结构参数

更蜂窝活性炭组成数据的数据分析表1显示褐煤的直接或两阶段活化在形成表面积和多孔结构方面都不是有效的。 制备的蜂窝活性炭的表面积在407和436m2/g之间变化,而总孔体积在0.34和0.39cm3/g之间变化。制备的材料的不良结构参数背后的主要原因可能是可以沉积在孔中的无机物种的非常高的含量,从而防止吸附物分子进入较小的孔。 两种蜂窝活性炭的多孔结构包括微孔具有高的中孔比、对其总孔体积的低微孔贡献、相对高的平均孔尺寸、氮吸附等温线和孔尺寸分布的微孔,如图1和图2所示。 分别为1和2。 根据IUPAC分类,获得的BA和BPA样品的等温线接近I型,微孔和中孔材料的特性接近微孔范围。 然而,广泛的滞后环(H4型)表明存在较大直径的孔。 从孔径分布曲线的过程来看,这些主要是直径为2-15nm的中孔。

蜂窝活性炭对二氧化氮和硫化氢的吸附能力有利于酸性天然气污染物的吸附研究。主要前提是蜂窝活性炭具有较高的矿物质含量和大量的基本表面官能团,根据以前的文献,没有显著的差异。


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