※※※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(dá)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(chǔ)存、氣體分離、超級(jí)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(jià)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(qiáng)堿來(lái)活化成孔,造成生產(chǎn)成本高,污染嚴(yán)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(kāi)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(guò)正交實(shí)驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)分析,研究了活化溫度、堿焦比、活化時(shí)間、堿焦混合方式對(duì)活性炭性能的影響。實(shí)驗(yàn)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(shí)間以及它們之間的交互作用對(duì)產(chǎn)品性能有一定的影響。 對(duì)石油焦原料分別用H_2O_2和HClO_4溶液進(jìn)行預(yù)改性處理,結(jié)果顯示:所含的表面烴基官能團(tuán)顯著減少,而含氧官能團(tuán)明顯增多,說(shuō)明烴基官能團(tuán)被氧化成含氧官能團(tuán),同時(shí)由于氧的引入使石墨微晶層片距離有所增大,對(duì)活性炭孔的形成有促進(jìn)作用,增大了產(chǎn)品活性炭的比表面積。石油焦經(jīng)適當(dāng)?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(tuán)是活化過(guò)程中反應(yīng)的“活性點(diǎn)”。其中,雙氧水氧化的最佳濃度為15%,堿焦比為3:1時(shí)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(chǔ)存天然氣,初步研究了吸附劑的碘吸附值和比表面積對(duì)儲(chǔ)氣性能的影響。結(jié)果表明:與中國(guó)科學(xué)院山西煤化所及河北市售2個(gè)活性炭樣品比較,實(shí)驗(yàn)室所制活性炭?jī)?chǔ)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(chǔ)氣性能的重要參數(shù)。上海果殼活性炭