※※※上海果殼活性炭。高比表面積上海果殼活性炭由于具有發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)和大的吸附容量,因而被廣泛應(yīng)用于燃料氣儲存、氣體分離、超級電容器、催化反應(yīng)等方面。石油焦作為煉油廠的副產(chǎn)物,資源豐富,價格低廉;且碳含量高,灰分、揮發(fā)份低,是生產(chǎn)高比表面積活性炭的優(yōu)質(zhì)原料。但由于石油焦結(jié)構(gòu)致密,結(jié)晶度高,缺乏活化所需要的初孔,需用大量的強堿來活化成孔,造成生產(chǎn)成本高,污染嚴重。因此優(yōu)化活化工藝、降低堿的用量成為石油焦基高比表面積活性炭開發(fā)研制的關(guān)鍵。 活性炭制備以盤錦石油焦為原料,KOH為活化劑,通過正交實驗和單因素實驗分析,研究了活化溫度、堿焦比、活化時間、堿焦混合方式對活性炭性能的影響。實驗結(jié)果表明:盤錦石油焦是制備高比表面積活性炭的優(yōu)質(zhì)原料;活化溫度、堿焦比、活化時間以及它們之間的交互作用對產(chǎn)品性能有一定的影響。 對石油焦原料分別用H_2O_2和HClO_4溶液進行預(yù)改性處理,結(jié)果顯示:所含的表面烴基官能團顯著減少,而含氧官能團明顯增多,說明烴基官能團被氧化成含氧官能團,同時由于氧的引入使石墨微晶層片距離有所增大,對活性炭孔的形成有促進作用,增大了產(chǎn)品活性炭的比表面積。石油焦經(jīng)適當?shù)念A(yù)改性處理后活化,能夠制得高比表面積的活性炭,使堿的利用率提高,證明原料表面的含氧官能團是活化過程中反應(yīng)的“活性點”。其中,雙氧水氧化的最佳濃度為15%,堿焦比為3:1時活化制得活性炭具有高比表面積(2336m~2g~(-1))。 以制備的高比表面積活性炭作為吸附劑儲存天然氣,初步研究了吸附劑的碘吸附值和比表面積對儲氣性能的影響。結(jié)果表明:與中國科學院山西煤化所及河北市售2個活性炭樣品比較,實驗室所制活性炭儲存甲烷性能較好;在3.5MPa、室溫下,甲烷的體積吸附量為95V/V;制備的高比表面積石油焦基活性炭,孔徑分布大多數(shù)集中在2nm以下;比表面積和孔分布是影響吸附劑儲氣性能的重要參數(shù)。上海果殼活性炭