红宝石电容rubycon授权代理活性炭 ZnCl2活化法与KOH活化法
红宝石电容rubycon授权代理活性炭 ZnCl2活化法与KOH活化法
① ZnCl2活化法 ZnCl2活化法是最早的一种制备活性炭的化学活化方法,它的强脱水作用使活化温度显著降低,一般在500~700℃。其活化机理是ZnCl2作为一种路易斯酸与含氧官能团相互作用,使炭原料中的氢和氧以水蒸气的形式释放,导致碳链的芳构化形成孔结构,同时改变原料热分解过程,抑制焦油的生成。由于反应温度低于700℃,ZnCl2以液态的形式均匀分布在活性炭内部,当用水把ZnCl2洗涤除去后,就形成了发达的微细孔,但洗除的同时也造成了ZnCl2消耗大,活化成本高,且对环境造成污染。
② KOH活化法 KOH是碱活化剂中最具代表性的一种,由美国AMOCO公司研究发现,向煤或石油焦中加入KOH,活化后可得比表面积为2500m2·g-1的高比表面积活性炭。该方法制得的活性炭产品微孔分布集中、孔隙结构均匀发达、比表面积大,近年来受到了国内外学者的大量关注。具体过程是将碱按照一定的混合比例加入到原料中,经研磨混合均匀后,在惰性气体或封闭系统加热至700~800℃炭化、活化,即得到具有大量笼状微孔结构的活性炭。根据体系温度的不同,整个活化过程分为四个阶段:第一阶段,低温脱水(<300℃),原料表面的附着水及反应生成的化合水以水蒸气的形式溢出;第二阶段,预活化(300~500℃),产生水蒸气及二氧化碳、一氧化碳等气体并挥发;第三阶段,中温活化(500~600℃),分子发生交联或缩聚反应,一些非碳元素挥发出来;第四阶段,高温活化(>600℃),KOH几乎全部转化成K2CO3和K2O,生成的这两种化合物进一步和炭料反应,生成高活性的钾,当温度高于762℃时,钾单质以气体状态扩散形成纵向的扩孔,使最终的活性炭产品具有大量的微孔及高比表面积,整个过程中发生的主要化学反应如下:2KOH[插图] K2O+H2O,C+2H2O[插图] 2H2+CO2,CO+H2O[插图] H2+CO2 , 4KOH+C[插图] K2CO3+K2O+2H2,,K2CO3+2C,2K+3CO,在KOH活化过程中,影响产品性能的因素很多,主要的影响因素有以下几个方面。