化学活化

摘要： 基于活性炭具有良好的吸附性能,活性炭载体催化剂广泛应用于气相和液相催化,汇总分析其制备工艺研究进展有助于促进其制备工艺的不断改进以及提升催化性能。介绍目前较为常用的活性炭载体催化剂制备方法,较为详细地阐述了直接加入法、化学活化法、浸渍担载法、共热渗入法的制备流程和其针对的被载入活性组分,分析了4种方法的主要优缺点及其局限性,简要说明其制备成本,并举例说明其制备过程和应用情况。目前浸渍担载法仍然是活性炭载体催化剂制备领域较为广泛采用的方法,随着商业化的广泛应用,简化制备方法降低制备成本仍是当前研究的问题。采用模型化合物和模板法制备活性炭载体催化剂可实现载入活性组分的精准控制,此为前沿催化剂制备研究的热点,也是活性炭载体催化剂制备未来的发展方向。

摘要： 以生物质百香果皮为碳前体,选择了 H_(3)PO_(4)、KOH 和 ZnCl_(2)为活化致孔剂制备了几种多孔碳。研究结果表明,不同试剂活化得到的多孔碳具有不同的孔结构和比表面积。N_(2)吸附脱附数据表明,用 H_(3)PO_(4)、KOH和 ZnCl_(2)活化分别得到介孔、微孔和微介孔等不同孔结构的多孔碳,推测的致孔机理表明,热处理过程中活化剂与前体发生不同的作用机制,从而导致样品产生不同孔结构。该研究提供了一种简单易行的可控制备生物质多孔碳的方法,同时也为生物质废弃物的再利用提供了技术路线。

摘要： 通过化学活化法制备芝麻秸秆活性炭,然后对亚甲基蓝进行了吸附实验。考察了活性炭的投加量、初始浓度、吸附时间对吸附过程的影响及表征分析。结果表明:碱炭比为2∶1时,制备得到的活性炭吸附性能最好。初始浓度为40 mg/L,吸附时间为90 min,投加量为20 mg时,去除率达到最大值98.49%。经过准一级动力学和准二级动力学相关系数得出,芝麻秸秆活性炭吸附亚甲基蓝染料的过程为化学吸附。

摘要： 甘草是中药药方的主要组成部分,随着中药产业发展,甘草渣的产量逐渐增加,但对甘草渣的利用并不理想。甘草中含有大量纤维素、半纤维素以及木质素,是制备活性炭的优良原料。采用水热炭化-化学活化联合制备活性炭的技术路线,可对含水量高的甘草渣进行预处理,通过化学活化制得活性炭,是甘草渣高效利用的优良途径。以甘草为原料,将甘草与去离子水以质量比1∶8混合后分别在210、240、270、300°C下进行水热炭化,并将270°C下水热炭化反应所得水热炭分别用不同化学活化剂、在不同活化温度下进行活化。结果表明,样品在270°C时出现明显的官能团变化,认为在270°C时发生了炭化;采用水热炭化-化学活化联合制备的活性炭均具有较好的孔隙结构,其中KOH作为化学活化剂、活化温度为700°C条件下所制备活性炭比表面积为1605.77 m^(2)/g,总孔容为0.8904 cm^(3)/g,平均孔径为2.2180 nm,甲基橙吸附量为184.5 mg/g。

摘要： 为充分开发利用我国难溶性钾矿资源,在降低煅烧温度的情况下,开展了活化剂种类和用量、研磨时间等对钾长石活化效果的研究。化学有效性分析结果表明:活化剂CM的活化效果优于QN的;随着活化剂用量增加或研磨时间延长,水溶性钾和速效钾的含量有所上升。盆栽试验结果表明:CM添加质量分数3%,研磨8 min, 200°C烘干12 min的处理效果较理想,玉米地上部鲜质量和干质量最高,而且能有效提高土壤碱解氮和速效钾的含量。淋溶试验结果表明:各活化钾长石处理的第20天钾淋溶损失均低于纯氯化钾处理的,能够有效减少淋溶导致的钾素流失。应用活化剂有望进一步降低钾长石的煅烧温度,实现钾长石的高效低碳利用。

摘要： 以赤泥、粉煤灰以及矿粉为原材料,NaOH为激发剂、聚羧酸减水剂为分散剂制备了可控低强度材料,研究了不同赤泥、粉煤灰配比下材料的工作性能和力学性能。当赤泥与粉煤灰的质量比为2∶1、矿粉的掺量为10%,NaOH掺量为1.5%时,拌合物流动度最高为236 mm,试件28 d的无侧限抗压强度最大为6.5 MPa,满足可控低强度材料的规范要求。利用XRD、FTIR、SEM探究了可控低强度材料的矿物组成、微观结构,结果发现赤泥、粉煤灰以及矿粉在NaOH作用下水化形成了C—S—H、钙矾石(AFt)以及少量水化硫铁酸钙、C_(4)AF;材料的强度发展与水化产物的絮状、蜂窝状以及片状结构密切相关。研究结果为工业固废在可控低强度材料领域的规模化应用提供了新的技术途径。

摘要： 本文简要介绍我国尾矿堆存现状和尾矿资源化利用的方法,针对尾矿用作建筑材料时存在活性较差的问题,综述了现有的机械活化、热活化、化学活化等尾矿活化方法及其机理、优缺点和研究进展。分析表明,目前仍然需要多种方法结合才能达到较好的活化效果,化学活化具有成本低廉的优势,但尚不能完全代替其他活化方法,若能突破将能更好地大宗消纳尾矿,解决尾矿堆存现状及可能出现的环境污染问题。

摘要： 多孔碳在CO_(2)吸附方面展现出优异性能,是CO_(2)捕集与封存的重要手段之一,对实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要意义。以3种典型中药固废——板蓝根渣、甘草渣和大血藤渣为例,探究中药固废掺氮水热碳化-化学活化两步法制备多孔碳及其CO_(2)吸附性能。水热法可省略对中药固废预先干燥的环节,适应中药固废高含水率的特点;化学活化法采用KOH作为活化剂,在高温(试验温度为600、700和800°C)下进行活化;制备工艺采用尿素为表面改性剂,将氮掺杂在多孔碳表面以提高吸附性能。采用元素分析和XPS对水热碳和多孔碳进行测试,探究氮在多孔碳表面的掺杂情况,结果表明N已成功掺杂到多孔碳表面,且掺氮多孔碳在相同制备条件下表现出更丰富的孔隙结构和更优异的吸附性能,含氮官能团对多孔碳的吸附性能有积极作用;为比较不同活化温度下制备的多孔碳吸附性能的差异,对其吸附CO_(2)能力进行研究,采用Langmuir和Freundlich模型拟合CO_(2)吸附等温线,结果发现3种试验温度下,600°C活化的多孔碳CO_(2)吸附性能最佳,这是由于高温活化导致氮流失对吸附性能产生不利影响。3种原料制得的多孔碳比表面积最大分别为2 516、2 518和1 996 m^(2)/g,孔隙结构丰富;在600°C活化温度下,3种原料制备的多孔碳均表现出良好的CO_(2)吸附能力,其吸附容量分别为6.70、6.52和6.43 mmol/g,这表明对于不同种类的中药渣采用水热同步掺氮和化学活化均可获得良好的CO_(2)吸附能力,但原材料对CO_(2)/N_(2)选择性仍有较大影响。

摘要： 生物质热解产生的重质生物油作为碳源合成用于超级电容器应用的分级多孔碳材料。研究了重质生物油衍生碳前驱体的化学活化条件对所制备碳材料的微观形貌、孔结构、晶体结构和表面官能团的影响。在三电极和双电极系统中进行电化学测量以评估所制备的碳材料的性能。

摘要： 以猪血粉为原料,磷酸、氯化锌和氯化镁为活化剂,用化学活化法制备得到了活性血炭.制备活性血炭的条件为:浸渍比2:1,浸渍时间为24h,活化温度分别为500°C、550°C、600°C,活化时间3h.该条件下用三种活化剂制备的活性血炭,采用BET、SEM、亚甲基蓝吸附测定、碘吸附测定和酸性品红吸附测定进行表征.分析结果表明磷酸活化的血炭比表面积和孔容较大,亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和酸性品红吸附值也较大,说明磷酸制备的活性血炭吸附性能最佳.

摘要： 粉煤灰是当今主要的工业废料,其利用有重要的社会意义.本文从粉煤灰的矿物学特征开始,分析了粉煤灰的活性来源.粉煤灰水泥中的粉煤灰的化学活化方式及原理,以及粉煤灰基矿物聚合物的原理等.并对粉煤灰水泥和粉煤灰基矿物聚合物的应用情况结合实际进行了介绍.

摘要： 对化学气相沉积法(CVD法)制备的多壁纳米碳管(MWNTS)依次进行球磨、化学活化和氨化预处理，研究预处理方法对多壁纳米碳管双电层电容的影响。结果表明，球磨、化学活化可剪短多壁纳米碳管，提高比表面积和孔容，氨化则降低已活化多壁纳米碳管的比表面积；电化学性能测试显示氨化、化学活化和球磨导电性依次降低，球磨和化学活化由循环伏安测得的比容量相当，而高于氨化；放电电流密度由5mA/g增至100mA/g，球磨、化学活化和氨化预处理后多壁纳米碳管的放电容量分别衰减了17％、27％、13％。

摘要： 以海南椰壳(HN)及石油焦(BS)为原料,在不同预处理炭化温度下制备出HN系列和Bs系列炭化样品,使用TG和XRD检测考察炭化温度对炭化样品反应活性和结构的影响。使用KOH化学活化法制备HN系列和BS系列活性炭样品,所制样品用氮气吸附和脱附等温线计算出BET比表面积、DFT孔径分布及孔容,并且通过直流循环充放电和循环伏安方法表征研究系列样品的电化学性能.实验结果表明,随着炭化温度的升高,HN及BS系列活性炭样品的微孔含量均有明显增加.椰壳炭所制活性炭适合无机电解液体系,其最高比电容达317 F/g;而石油焦所制活性炭适合有机电解液体系,其比电容可达162F/g。

摘要： 以北方落叶松、杨木、桦木、浸提落叶松锯屑和麦秸为原料，采用KOH化学活化，在相同条件下制备高比表面积活性炭。研究原料性质对活性炭的得率、灰分、比表面积及碘值的影响。以麦秸为原料制得活性炭比表面积最高，为3753.39 m2/g；以浸提落叶松为原料制得活性炭比得率最高，为22.82％；以落叶松为原料制得活性炭灰分最高，为10.7％。结果表明：KOH：原料=4：1，750°C活化1h，木质素含量是活性炭比表面积大小的主要影响因素。木质素含量越高，所制得的活性炭比表面积越小，且碘值相应减小。对针、阔叶材，木质素含量越大，得率越大，且原料灰分对得率的影响没有木质素大。

摘要： 以果壳为前躯体,采用ZnCl2-化学活化法制备炭电极材料,研究了活化剂与果壳的不同混合质量比例对炭材料性质的影响,运用低温氮气吸附、X射线衍射和傅立叶红外表征活性炭材料的比表面积、孔结构利表面性质,结果表明,活化剂量的增加有助于炭材料的比表面、孔容及孔径的增大,达到一定量时,比表面积和孔容开始下降,而孔径继续增大,活性炭材料表面存在着含氧官能团,为一种高微孔无定形炭材料;以制备的活性炭为电极材料,KOH为电解液构成双电层电容器,采用循环伏安、恒流充放电等电化学方法研究了其电化学性能,结果表明,果壳活性炭电极材料表现出理想的电化学电容行为:高达271.0F·g-1的比电容,较小的漏电流和等效串联电阻,以及很高的稳定性,循环恒流充放电5000次后,比电容量仍保持在88﹪以上。

摘要： 本文利用KOH化学活化方法制备活性中间相炭微球,通过改变活化剂比例、活化温度及活化停留时间,考察活化条件对活性炭微球吸附性能和孔结构的影响,发现活性炭微球孔结构的变化与活化剂添加量之间存在良好的相关性;未经过炭化处理的中间相炭微球具有独特的各向异性结构,其碳层取向性强,活化产物对小分子(如碘分子)吸附质具有良好的吸附性能,最大值可达到2383mg/g;以活性中间相炭微球为电极材料制备的水系双电层电容器循环性能良好,最大质量比电容可达271 F/g.

摘要： 超级活性炭由于其具有发达的内部孔隙结构和巨大的比表面积,表现出超强的吸附特性.近年来,随着储能技术的潜在需求,超级活性炭的合成方法及其应用基础研究非常活跃.目前工业活性炭传统制备方法主要是两种:物理活化法和化学活化法.物理活化法工艺具有简便、操作流程简单、成本低廉,但所得活性炭比表面积相对较小,孔隙不甚发达,只能用于生产低品质的活性炭产品.而化学活化法通过引入活化剂,一步活化即可制得活性炭产品.但大量使用非环境友好的活化剂,也带来诸多问题.本文提出物理活化和化学活化耦合技术,以化学活化为主的活化过程中引入物理活化的过程,通过降低活化剂用量、改善活化条件,以生产单独活化法不能生产的超级活性炭产品.

摘要： 利用造纸废料生物质衍生物木质素磺酸钠作为碳源,邻苯二胺为氮源,经低温预处理后活化制备了氮掺杂多孔炭(NPC).采用XRD、XPS和低温N2脱/吸附技术对其结构、比表面积和孔径分布进行了分析.通过讨论投料比、活化温度对材料电化学性能的影响可知,当木质素磺酸钠与邻苯二胺的质量比为5∶3,焙烧温度为750°C时,获得的氮掺杂多孔炭(NPC-750)具有最佳的电化学性能.在电流密度为1Ag-1时,NPC-750的比电容为226Fg-1,电流密度升高到20A g-1时,比电容仍有178Fg-1,表明该电极具有较好的倍率性能(78.8％).另外,在充放电流密度为10A g-1下循环1000次后,其容量保持率高达98.8％.

摘要： 利用造纸废料生物质衍生物木质素磺酸钠作为碳源,邻苯二胺为氮源,经低温预处理后活化制备了氮掺杂多孔炭(NPC).采用XRD、XPS和低温N2脱/吸附技术对其结构、比表面积和孔径分布进行了分析.通过讨论投料比、活化温度对材料电化学性能的影响可知,当木质素磺酸钠与邻苯二胺的质量比为5∶3,焙烧温度为750°C时,获得的氮掺杂多孔炭(NPC-750)具有最佳的电化学性能.在电流密度为1Ag-1时,NPC-750的比电容为226Fg-1,电流密度升高到20A g-1时,比电容仍有178Fg-1,表明该电极具有较好的倍率性能(78.8％).另外,在充放电流密度为10A g-1下循环1000次后,其容量保持率高达98.8％.

摘要： 利用造纸废料生物质衍生物木质素磺酸钠作为碳源,邻苯二胺为氮源,经低温预处理后活化制备了氮掺杂多孔炭(NPC).采用XRD、XPS和低温N2脱/吸附技术对其结构、比表面积和孔径分布进行了分析.通过讨论投料比、活化温度对材料电化学性能的影响可知,当木质素磺酸钠与邻苯二胺的质量比为5∶3,焙烧温度为750°C时,获得的氮掺杂多孔炭(NPC-750)具有最佳的电化学性能.在电流密度为1Ag-1时,NPC-750的比电容为226Fg-1,电流密度升高到20A g-1时,比电容仍有178Fg-1,表明该电极具有较好的倍率性能(78.8％).另外,在充放电流密度为10A g-1下循环1000次后,其容量保持率高达98.8％.

摘要： 本发明涉及一种化学活性碳，基于重量比为5-95至90-10之间的，优选15-85至90-10之间的木材颗粒和选自核或壳物质的粉碎性含碳植物性物质的组合，而进一步可选地含有粘合剂，所述碳已采用磷酸或氯化锌进行过化学活化，并涉及生产这种化学活性碳的方法。

摘要： 本发明提供了一种光化学活化液，所述光化学活化液为含有乙酸镍和附着力促进剂的水溶液，乙酸镍的含量为10-20g/L，附着力促进剂的含量为50-650g/L。本发明还提供了一种采用该光化学活化液对非金属基材表面预定区域进行光选择性活化的方法。本发明的光化学活化液为水溶液体系，不含挥发或有毒组分，为环保型活化液，且活化液采用非贵金属，成本降低。本发明提供的方法，可对非金属预定区域进行选择性活化，工艺简单且活化效果良好。

摘要： 本发明提供了一种利用机械活化与化学活化法制备W-Cu合金的一种工艺，其工艺特征为：所述钨粉和铜粉的质量比为(95～60)∶(5～40)；以惰性气体作保护气氛进行高能球磨；采用高能球磨且球磨累计时间为2～50小时；成形前加入0.01～0.5%的活化元素；经成形烧结而得到W-Cu合金。其优点为：机械活化工艺能对W-Cu合金的组织、结构进行调节，突破了传统技术的局限，拓展了合金成分范围；促进了W在Cu中的溶解度，为液相烧结与致密化提供了有利条件；机械活化过程中进一步细化了W/Cu晶粒，提高了W-Cu合金的性能；本发明制备工艺简明、易于操作、设备简单、成本低廉，适于工业化推广。

摘要： 本发明涉及一种化学活性碳，基于重量比为5-95至90-10之间的，优选15-85至90-10之间的木材颗粒和选自核或壳物质的粉碎性含碳植物性物质的组合，而进一步可选地含有粘合剂，所述碳已采用磷酸或氯化锌进行过化学活化，并涉及生产这种化学活性碳的方法。

摘要： 本发明公开了一种活化剂，该活化剂由二氧化硅和铵盐组成，用于中低品位磷矿的机械化学反应，能够大幅提高中低品位磷矿的浸出率。本发明还提供了一种机械化学活化中低品位磷矿浸出的方法。

摘要： 本发明涉及生物炭材料在水处理领域中的应用，公开了一种利用化学活化/微波消解活化生物炭材料去除水体中强力霉素的方法，方法概括以下步骤，复合材料制备步骤：将生物炭复合材料用NaOH活化，再对所得混合液进行微波消解活化后得到活化生物炭；去除方法包括以下步骤：将化学活化/微波消解活化生物炭材料加入强力霉素溶液中，进行振荡，完成对强力霉素的吸附去除。本发明通过采用化学活化/微波消解活化生物炭材料吸附剂，高效去除了水中强力霉素，降低了强力霉素对水生生态环境的危害。

摘要： 本发明公开了一种基于化学活化及催化活化耦合的煤基分级多孔炭制备方法。所述方法以煤为原料，通过化学活化剂与煤的混合，使化学活化剂均匀分布在煤的骨架结构中，经过高温催化活化过程，化学活化剂通过刻蚀、交联、插层作用形成微孔，CO

摘要： 本发明提供了一种光化学活化液，所述光化学活化液为含有乙酸镍和附着力促进剂的水溶液，乙酸镍的含量为10-20g/L，附着力促进剂的含量为50-650g/L。本发明还提供了一种采用该光化学活化液对非金属基材表面预定区域进行光选择性活化的方法。本发明的光化学活化液为水溶液体系，不含挥发或有毒组分，为环保型活化液，且活化液采用非贵金属，成本降低。本发明提供的方法，可对非金属预定区域进行选择性活化，工艺简单且活化效果良好。

摘要： 本发明提供了一种利用机械活化与化学活化法制备W－Cu合金的一种工艺，其工艺特征为：所述钨粉和铜粉的质量比为(95～60)∶(5～40)；以惰性气体作保护气氛进行高能球磨；采用高能球磨且球磨累计时间为2～50小时；成形前加入0.01～0.5％的活化元素；经成形烧结而得到W－Cu合金。其优点为：机械活化工艺能对W－Cu合金的组织、结构进行调节，突破了传统技术的局限，拓展了合金成分范围；促进了W在Cu中的溶解度，为液相烧结与致密化提供了有利条件；机械活化过程中进一步细化了W/Cu晶粒，提高了W－Cu合金的性能；本发明制备工艺简明、易于操作、设备简单、成本低廉，适于工业化推广。

摘要： 本发明公开了一种基于机械球磨的化学活化多孔碳孔隙深度调控方法及致密储能应用，所述方法直接以化学活化得到的高比表面积多孔炭（>2000 m2/g）为原料，通过简单的机械球磨处理，在降低多孔碳宏观颗粒尺寸的同时，能够实现多孔碳内微观碳微晶结构及孔隙结构的深度裁剪与重组，从而消除多孔碳孔隙结构中对电解液及载能离子储运不利的无效孔隙，在提高多孔碳材料密度的同时维持高的离子储运容量，从而大大提升多孔碳电极的体积储能密度。本发明能够将传统化学活化多孔碳的堆积密度及电极体积储能密度提升5倍以上，在超级电容电极材料、二次离子电池负极材料的致密储能方面展现了重要应用优势。