柱状活性炭的微晶结构形成以及如何制造相对应吸附性能的活性炭

白云碳素原创    
2019-05-29 10:14:47
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煤质活性炭的定制,主要是包括高比表面积的微孔活性炭、中孔为主的中孔活性炭以及孔径小几均匀的碳分子筛的定向制备。活性炭的微晶结构是由易石墨化炭和难石墨化炭组成的混合体结构。要使活性炭能表现出极大的吸附能力,其微晶结构必须是平面化的组成成分进行无规则取向程度低的排列,即难石漠化炭占主要构成。

活性炭微晶结构的表观尺寸层间距越大,石墨化度越低,则活性炭的比表面积就越大,吸附性能就越高。有机化合物加热处理时形成炭素前驱体的低温炭化过程对炭素材料微晶结构的形成有决定性影响作用。炭素前躯体的结构决定了进一步加热处理时的高温型结构。对于原材料中尚无择优取向排列结构的有机物,经液相炭化,一般形成易石墨化的炭索前驱体,而经固相炭化,则一般形成难石墨化的炭素前驱体。活性炭作为高聚物固相热破坏的多孔性产物,其基本微晶结构同样在低沮炭化过程中基木形成。

因此,以煤为主要原料,定向制备活性炭的可能途径是:

(1)使选定的具有适宜成分和结构的原料煤经固相炭化,生成各向同性、难石墨化的炭化物,为多孔性炭材料的生产奠定物质结构摹础。这要对炭化路径进行选择和控制.

(2)对具有适宜结构的炭化物通过活化、催化活化等方法.调控最终产物的孔径及孔径分布。

此外.由于无机矿物质无论是在产品活性炭中还是在活化过程中都是一种无益的成分,对煤(或半成品、成品炭)进行经济、有效的深度脱灰也是定向制备活性炭技术的重要环节。