活性炭表面物理結(jié)構(gòu)特性的改性方法有3種

http://www.gydfjs.com 根據(jù)資料報(bào)道,對(duì)吸附劑利用率最高的孔徑和吸附質(zhì)分子直徑的比值為1.7～3.0為宜，對(duì)需要重復(fù)再生的吸附劑這一比值為3～6或更高為宜[7]。
1.2 活性炭的表面物理結(jié)構(gòu)改性
一般來(lái)說(shuō)，活性炭表面物理結(jié)構(gòu)特性的改性方法有3種：物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)聯(lián)合法，而后兩種方法較常用[8]。
物理法：物理改性法通常包括兩個(gè)步驟:首先是對(duì)原料進(jìn)行炭化處理以除去其中的可揮發(fā)成分，然后用合適的氧化性氣體(如水蒸氣、二氧化碳、氧氣或空氣)對(duì)炭化物進(jìn)行活化處理。通過(guò)開(kāi)孔、擴(kuò)孔和創(chuàng)造新孔形成發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。
閆聯(lián)生等[9]采用預(yù)氧絲炭化、活化制備活性炭纖維，研究了制備工藝對(duì)活化效率的影響，并對(duì)活性炭纖維的表面化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理吸附性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，活化后纖維表面微孔增加，平均孔徑變小，纖維中炭含量減少、氧含量增加。CO2－N2活化處理更容易得到微孔豐富的活性炭纖維。
化學(xué)法：化學(xué)改性法主要是將含碳物料與不同的化學(xué)藥品均勻混合或浸漬，在一定溫度下經(jīng)過(guò)炭化和活化，并回收化學(xué)藥品后得到具有更加豐富的微孔活性炭。常用的活化劑有堿金屬、堿土金屬的氫氧化物、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)以及一些酸類(lèi)。目前應(yīng)用較多、較成熟的化學(xué)活化劑有KOH、NaOH、ZnCl2、CaCl2和H3PO4等。
詹亮等[10]采用氫氧化鉀對(duì)普通的煤焦活性炭進(jìn)行改性，制得比表面積高達(dá)3 886 m2/g的超級(jí)活性炭，從而大大提高了活性炭的吸附能力。邢偉等[11]按一定的比例在普通活性炭中加入堿性復(fù)合活化劑和活化助劑，在氮?dú)鈿夥罩谐绦蛏郎鼗罨缓笤诘獨(dú)鈿夥罩欣鋮s，改性得到了比表面異常發(fā)達(dá)、微孔分布集中的超級(jí)活性炭。
物理化學(xué)聯(lián)合法：物理化學(xué)聯(lián)合改性法是將物理活化及化學(xué)活化兩種方法結(jié)合起來(lái)所采用的改性方法。此法使活性炭的制備變得更加靈活。Caturla等[12]以核桃殼為原料，采用ZnCl2化學(xué)活化，然后用CO2于850 ℃進(jìn)行物理活化，進(jìn)一步開(kāi)孔和拓孔，用此法可制得比表面積高達(dá)3 000 m2/g的改性活性炭。Molina Sabio等[13]先用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%～85%的H3PO4在85 ℃下浸泡木質(zhì)纖維素2 h，然后將浸泡樣在450 ℃下炭化4 h，再將H3PO4活化樣用蒸餾水清洗，用CO2在825 ℃處理，結(jié)果獲得了比表面積達(dá)3 000 m2/g、總孔容達(dá)2 mL/g的超級(jí)活性炭。

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