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颗粒活性炭制作化学活化和物理活化

文章出处:澳门威尼斯人开户网材料人气:发表时间:2018-04-20
颗粒活性炭是一种既传统又现代的材料。随着人类社会的不断发展,活性炭己经在食品、医药、化工、环保等诸多的领域得到了广泛应用;应用数量也不断递增。近几年来,全球对活性炭的使用量年年增长。我国活性炭产量己经居世界前列,但是我国生产的活性炭性能一般,性能优良活性炭主要还是依靠进口。
 
制备活性炭的原料非常丰富,如煤、果壳、稻壳、石油焦、树脂、沥青、废旧轮胎等。其中,果壳类原材料来源广泛、成本低廉,并且具有优质的自然结构,利于形成发达微孔结构,己经得到越来越多的关注。活性炭制备方法主要分为两大类:化学活化法和物理活化法。化学活化是通过化学试剂如KOH、Zncl2等与碳材料发生一系列的交联或缩聚反应,进而创造出丰富微孔;物理活化是利用空气、二氧化碳、水蒸气等氧化性气体在高温下与碳材料内碳原子反应。化学活化优点是活化时间短、活化温度低。但是,大量化学试剂的使用提高了制备成本,高温下对设备有较强腐蚀作用,在洗涤过程中需要大量水,这些废水经过复杂处理工艺后才能达到环保排放要求。正是这一原因,目前,在工业上大多采用水蒸气活化来制备活性炭。
 
活化物理优点是工艺简单、清洁,活化后不需要洗涤。水蒸气活化速度较快,但是很难得到高比表面积活性炭;采用二氧化碳活化,可以得到高比表面积活性炭,但其活化温度高、速度慢,因此能耗很高,活化时间通常需要凡十小时,甚至上百小时。加入适当催化剂可有效缩短活化时间,但是仍然难以满足工业化生产需要。总之,化学活化和物理活化都有各自的优势和不足。在保持制备工艺简单、清洁基础上,如何进一步降低制备成本,成为今后研究重点。

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