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活化法調(diào)控木質(zhì)粉狀活性炭孔結(jié)構(gòu)的工藝原理。
不同孔徑的炭材料應(yīng)用領(lǐng)域也不一樣,因此,精確調(diào)節(jié)孔徑以滿足不同行業(yè)的需求變得尤為重要。為適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域的要求,國內(nèi)外學(xué)者研究了各種工藝和技術(shù)來制備炭材料并控制其孔隙的數(shù)量和尺寸。近年來研究的活性炭孔結(jié)構(gòu)調(diào)整研究成為熱點(diǎn),研究的新工藝可以滿足孔結(jié)構(gòu)調(diào)控的要求,包括活化法調(diào)控孔結(jié)構(gòu)、模板炭法、炭氣凝膠法、聚合物共混法用來制備各種不同孔徑的炭材料以及選擇特定前驅(qū)體方法等,但其工業(yè)應(yīng)用技術(shù)仍有待突破。今天我們先來討論活化法調(diào)控活性炭孔結(jié)構(gòu)調(diào)控技術(shù)。
活化法調(diào)控孔結(jié)構(gòu)通常有氣體活化法和化學(xué)活化法兩種。氣體活化法一般使用水蒸氣、CO2、空氣(通常與其他氣體混合)等氧化氣體;化學(xué)活化法常使用磷酸、Zncl2:和KOH作為活化劑。在活化過程中,微孔形成是最關(guān)鍵的一步。但是,在絕大部分炭材料中,大孔、中孔與微孔同時存在,即活化過程中得到大量微孔的同時也形成了很多大孔和中孔。在吸附和脫附過程中,大孔作為通道,經(jīng)中孔過渡,最后進(jìn)入微孔,因此微孔的吸附作用是在大孔的通道作用和中孔的過渡作用基礎(chǔ)上進(jìn)行。以椰殼、木屑等生物質(zhì)為原料制備的活性炭,大孔(有機(jī)生物質(zhì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分)在炭化過程中已經(jīng)形成,活化劑容易滲透入炭化料內(nèi)部,因此活化時較容易得到豐富的微孔。
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