活性炭的制作方法
我們常見的活性炭基本上都會被用來進行吸附廢氣,凈化廢水,是一種使用廣泛的一種材料。并且在家居裝修的時候,經常會使用它吸附甲醛。那么它是怎么制作出來的?
一、原料預處理
活性炭原料的預處理包括脫灰和預氧化。生產原料為木質、煤質等天然產物,均含有一定量的雜質,如Si、Al、Ca、Mg等元素,這些成分在制備過程中有極敏感的阻止微孔形成的作用通過對原料脫灰預處理,能顯著提高性能。原料預氧化處理一般有干和濕兩種方法干法為在一定加熱條件下,用空氣、氧氣等氣體作為氧化劑,濕法則常用硝酸、硫酸等作氧化劑。
二、使用催化活化劑
當利用物理活化法制備活性炭時,添加催化劑進行催化活化可成倍提高反應速率,降低活化溫度,并且孔徑分布集中。C-H2O反應活化能從185kJ/mol降低到164~169kJ/mol,孔徑集中于5~10nm。采用過渡金屬元素作催化劑,不僅減少了反應時間,而且獲得比表面積達到2500~3000m2/g的超級活性炭,有代表性的過渡金屬化合物有Fe2(NO3)3、Fe(OH)3、FePO4、FeBr3、Fe2O3等。但過快的反應速度可能會使微孔壁面被燒穿,破壞微孔結構。
三、使用模板
在無機物模板內很小空間中引入有機聚合物并使其炭化,然后用強酸將模板溶掉后即可制得與無機物模板的空間結構相似的多孔炭材料,該方法可制得孔徑分布窄、選擇吸附性高的活性炭。利用硅凝膠微粒(75~147μm,比表面積470m2,孔徑4.7nm)作為模板,制成比表面積1100~2000m2/g,孔徑為1~10nm,并集中在2nm的窄孔徑分布的材料。
根據整個活性炭的制作過程,我們知道在整個制作過程中離不開一些預處理。根據以上制作過程,可以制出吸附能力更強的材料,它被廣泛用在各大行業之中。