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活性炭的其他制備方法

2015-02-06 來源:[m.f918.cn]

    (1)催化活化法。金屬及其化合物對碳的氣化具有催化作用,所用的金屬主要有堿金屬氧化物及鹽類、堿土金屬氧化物及鹽類、過渡金屬氧化物及稀土元素。采用催化活化的方法,可以提高活性炭的中孔容積。
    在聚呋喃甲醇中摻入Fe或Ni微粒后,用二氧化碳活化,可以制成中孔發達的活性炭纖維。
在我國,有人以金屬有機化合物(二茂鐵)為添加劑,加入到中溫煤瀝青中,利用乳化法制成含鐵瀝青微球,活化后可制得比表面積發達的瀝青基球狀活性炭。用催化活化制得的活性炭中,會殘留部分金屬元素,用于液相吸附、催化劑載體和醫用材料時,會成為不良因素。
    (2)界面活化法。不同富碳基體間,存在較大的內應力,會使界面成為活化反應的中心。當富碳基體間的內應力大于界面結合強度時,界面會出現裂紋,這些裂紋使活化分子易于通過,進而形成中孔。界面法活化采用的添加劑,主要是炭黑復合物、制孔劑、有機聚合物。以一定量的炭黑或石墨粉與PAN混合、紡絲、氧化、水蒸氣活化后,發現炭黑對中孔的生成有利。
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    (3)鑄型炭化法。將有機聚合物引入無機模板中很小空間(納米級),并使之炭化,去除模板后即可得到與無機物模板空間結構相似的多孔炭材料。利用硅膠微粒作為模板,可制得比表面積為1100~2000㎡/g,孔徑為l~10nm,并集中在2nm的窄孔徑分布的活性炭。鑄型炭化的優點是:可以通過改變模板的方法,控制活性炭孔徑的分布,但該方法制備工藝復雜,需用酸去除模板,而這使成本提高。
    (4)聚合物炭化法。由兩種或兩種以上聚合物,以物理或化學方法混合而成的聚合物如果有相分離的結構,熱處理時不穩定的聚合物將分解,并在穩定的聚合物中留下孔洞。將酚醛樹脂和聚丁烯丁酯在甲醇中以1:1的比例混合,可制得中孔活性炭。現在,所利用的形成孔隙的聚合物,由于熱解形成孔隙而不能回收利用。將來可采用不進行熱解,而使用蒸發的孔隙形成劑,并考慮對它進行回收利用,以提高經濟性。
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