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活性炭的物理活化法
来源:www.cqhxtc.com 发布时间:2019年08月21日

 

  物理活化法:

  (1)物理-化学一体化制备技术
  物理-化学活化法顾名思义就是结合应用物理活化和化学活化的方法,即炭先经化学法处理,随后再进一步用物理法(水蒸气或 CO2)活化。国外研究人员通过H3PO4和CO2联合活化法制得了比表面积高达3700m2/g 的超级活性炭,具体步骤是在85℃下先用H3PO4浸泡木质原料,经450℃炭化4h后再用CO2活化。将物理法和化学法联合,利用物理法的炭化尾气为化学法生产供热,实现生产过程无燃煤消耗,同时得到物理法活性炭和化学法活性炭。

  (2)微波辅助化学活化
  由于在活性炭制备过程中,传统的炉膛加热存在耗工、耗时且物料受热不均的缺点,因此微波的引入可以实现物料内部均匀加热,同时可方便地快速启动和停止,耗时比传统工艺短得多。因此,微波辅助化学活化可以显著缩短生产时间,从而极大地提高生产效率,亦可降低环境污染。

  通常的磷酸法、氯化锌法和氢氧化钾活化法均可采用微波加热,而且研究表明微波加热法亦可得到高性能的活性炭,尤其适用于KOH活化法制备超级电容活性炭。然而微波加热制备活性炭仍处于实验阶段,主要原因是设备投资大,能耗高。

  (3)催化活化
  金属类催化剂在含碳原料表面可形成活性点,降低炭与水或CO2的反应活化能,从而降低活化温度,提高反应速率,形成发达的孔隙,同时,金属颗粒移动时也会产生孔道。催化剂在制备超级活性炭时可以降低活化温度,大幅提高反应的速率,还可使制得的活性炭孔径分布均匀。虽然催化活化法制备活性炭具有上述诸多优势,但反应速度过快可能会烧穿微孔壁面,从而破坏微孔结构。