对活性炭原料进行预处理有哪些?

• 更新时间：2021-06-29

• 　　对活性炭原料进行预处理有哪些?步骤一：原料的预处理。

  　　对活性炭原料进行预处理主要有脱灰和预氧化。用活性炭生产的原料是木材、煤等天然产品，都含有一定量的Si、Al、Ca、Mg等杂质元素。这些组分对活性炭制备过程中防止微孔的形成具有十分敏感的作用。经过对原料脱灰进行预处理，活性炭性能得到明显改善。物料预氧化主要有干法和湿法两种方式：空气、氧气和其它气体在一定的加热条件下作氧化剂，硝酸和硫酸通常用作湿法中的氧化剂。研究发现，煤质活性炭的比表面积为3000m2μg，碘吸附值为1500mg/g，亚甲基蓝吸附值300mg/g，苯酚吸附250mg/g，煤活性炭比表面积为3000m2μg，碘吸附值为1500mg/g。在300毫摩尔每分钟时，亚甲基蓝的吸附值为300毫摩尔每分钟。在760mg/g/g时，木材活性炭吸附亚甲基蓝。步骤二：采用物理活化法制备超级活性炭时，采用催化活化剂。

  

  　　在制备超级活性炭的过程中，加入催化剂进行活化后，反应速率提高一倍，活化温度降低，孔径分布集中。活性炭原料化学性能稳定，机械强度高，耐酸、碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，可再生利用，已在化工、环保、食品加工、冶金、医药精制、军事化学防护等多个领域得到广泛应用。比如，利用钙离子催化物理活化法，将C-H2O反应活性能量从185kJ/≤降至164mol/≤，孔径集中在5-10nm之间。

  　　活性炭生产商指出，过渡金属元素作为日本专利的催化剂，不但缩短了反应时间，而且获得了比表面25000m2/g、3mmol的超级活性炭。经典的过渡金属化合物有Fe_2(NO_3)3,Fe(OH)_3,FePO_4,Fe_Br_3,Fe_2O_3等。但是，过快的反应速度会使微孔壁烧穿，破坏微孔结构。步骤三：使用模板，将有机聚合物引入无机模板并将其碳化到一个很小的空间(纳米级)，然后通过强酸溶解模板，制备出类似无机模板空间结构的多孔碳材料。活性炭原料化学性能稳定，机械强度高，耐酸、碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，可再生利用，已在化工、环保、食品加工、冶金、医药精制、军事化学防护等多个领域得到广泛应用。该法可制备中孔活性炭，孔径分布窄，选择性高。用硅胶颗粒(75~147μm，比表面面积470m2，孔径4.7nm)为模板，在美国和日本分别制备了1100μm~2000m~2≤g，孔径为1≤10nm，集中在2nm处。用模板法制备活性炭，其优点是可以通过改变模板法控制活性炭的孔道分布，但其缺点是制备过程复杂，需用酸去除模板，增加了成本。