一、成型活性炭对甲烷吸附性能研究（论文文献综述）
刘芝妍[1]（2020）在《玉米芯基活性炭的制备及其CH4/N2吸附分离性能的研究》文中研究说明活性炭作为一种选择性吸附能力强的多孔材料一直被用作吸附剂应用在气吸附分离领域,尤其与其他吸附剂相比,活性炭的孔结构和表面性质可调节性大。煤层气是一种重要的清洁能源,对其组成成分CH4和N2分离以提纯CH4是煤层气使用的关键。本论文的研究目的就是制备一种在提高CH4吸附容量的同时保持高CH4/N2分离比的活性炭吸附剂。本文选用生物质材料-玉米芯作为碳源,羟乙基磺酸（C2H6O4S）作为掺杂硫源,通过采用不同的制备方法（直接炭化法和活化法）和调节碳材料表面元素组成制备得到一系列的活性炭。文中考察了炭化/活化温度,炭化时间,羟乙基磺酸加入量对活性炭的孔结构和表面性质以及CH4/N2吸附分离性能的影响;并对碳材料表面形貌、孔结构和表面性质进行SEM,EDS,273 K-CO2吸附等温线,77 K氮气吸脱附等温线,87 K氩气吸脱附等温线,XPS以及FTIR等一系列表征;同时在298 K,0～100 k Pa下对甲烷和氮气进行吸附等温线测量。以下为本研究的主要内容和结论:（1）玉米芯作为碳源直接炭化制备活性炭,通过考察不同炭化温度和炭化时间研究碳材料孔结构和表面性质的变化对CH4和N2吸附分离性能的影响。研究结果表明,炭化温度的升高有利于微孔的形成尤其是0.4～1.0 nm范围的微孔,CH4和N2的吸附量也随着微孔体积的增加而逐渐增大;而CH4/N2分离比则逐渐下降,这主要是与碳材料表面含氧量随着炭化温度的升高而下降有关。另外适当的延长炭化时间可以在甲烷吸附量得到保持的情况下提高样品的分离比。当炭化温度为550℃,炭化时间为2 h时,CH4吸附量为12.1 cm3/g,CH4/N2分离比为4.5;而当炭化时间延长到6 h时,CH4吸附量为12.2 cm3/g,CH4/N2分离比则增大到5.8。（2）选择玉米芯作为碳源,羟乙基磺酸作为硫源,对其混合进行直接炭化制备出掺硫活性炭,考察了炭化温度和羟乙基磺酸加入量对活性炭的孔结构、表面性质和CH4/N2吸附分离性能的影响。研究结果表明,随着炭化温度的升高,碳材料的比表面积和微孔体积增大,尤其是0.4～1.0 nm范围的孔,而甲烷氮气的吸附量也随0.4～1.0 nm范围微孔增大而增大;其分离比则与0.4-0.55 nm范围的孔在0.4～1.0 nm中的占比和表面含O量相关。随着羟乙基磺酸加入量的增加,其比表面积和微孔体积也增加;其CH4和N2吸附量主要是随着<1.23 nm以下的孔尤其是0.55～0.94 nm范围的孔的增大而增大。当炭化温度为550℃,羟乙基磺酸浓度为0.5 mol/L时,CH4的吸附量可以达到16.8 cm3/g,CH4/N2分离比可以达到4.2。对比炭化掺硫前后的样品发现,掺硫后样品的微孔体积增大,孔径变小,CH4的吸附量得到了提高,CH4/N2分离比却基本得到保持。（3）玉米芯作为碳源,羟乙基磺酸作为硫源,KOH,K2CO3,Na OH,Zn Cl2作为活化剂制备得到掺硫活性炭,考察了不同活化剂对CH4/N2吸附分离性能的影响,结果发现KOH活化制备得到的活性炭有最高的CH4吸附量（29.5 cm3/g）和较高的CH4/N2分离比（3.6）。在此基础上详细考察了KOH活化时活化温度和掺硫对活性炭的孔结构和表面性质的影响。研究结果表明活化温度升高,活性炭的比表面积和微孔体积增大,甲烷的吸附量也随之增大;而CH4/N2分离比却下降,这是由于随着活化温度升高活性炭表面O+S含量下降。通过比较羟乙基磺酸加入前后的研究数据发现,加入羟乙基磺酸后的样品比表面积和微孔体积增大,CH4吸附量也增大而分离比基本保持,与炭化掺硫结论一致。对比炭化法和活化法制备得到掺硫活性炭发现,活化样品的比表面积和微孔体积以及表面含S量均大于炭化样品,其CH4吸附量也高于炭化样品,但在温度小于700℃时,其CH4/N2分离比要小于炭化掺硫样品。
张进华[2]（2020）在《煤层气提浓用炭质吸附剂的制备及其应用性能研究》文中研究表明煤层气是一种非常规天然气资源,我国储量巨大。开发利用煤层气中的甲烷可以改善我国天然气不足的现状,优化能源结构,具有重大实际意义。同时,煤层气中甲烷是导致全球气候变暖的温室气体之一,提高煤层气利用技术,减少煤层气直接排放有助于减缓全球变暖的趋势。目前煤层气利用率低,主要在于煤层气在井下开采的过程中混入了空气,导致抽放煤层气浓度低,达不到工业应用要求,和管道天然气要求甲烷浓度高于90%还有一定的差距。因此,有必要对中低浓度煤层气进行提浓后再利用。变压吸附技术是近年来发展起来的工业技术,因自动化程度高、能耗低、运行费用低等优势引起了广泛关注,但在煤层气提浓领域,因CH4/N2物理化学性质十分相似,如何开发吸附分离性能优良的吸附剂,明晰吸附剂结构对煤层气中CH4/N2组分分离的影响规律,以及掌握气体竞争吸附机理等有待深入研究。本文以我国文昌产椰壳炭化料为原料,采用“二次炭化-水蒸气活化”工艺制备颗粒活性炭吸附剂;主要利用热重分析仪（TGA）考察椰壳炭化料的热解反应性;采用电子天平表征样品的吸附分离性能;采用X射线衍射技术（XRD）和扫描电镜（SEM）表征吸附剂样品的微晶结构和表面形貌;基于全自动比表面吸附仪测到的低温N2吸脱附曲线表征吸附剂的孔结构;等温线理论模型对平衡吸附数据进行拟合分析;固定床穿透曲线表征竞争吸附和动力学扩散特性;变压吸附评价装置考察各工艺条件的提浓效果和经济性。论文开展的主要研究工作包括:1)不同炭活化制备工艺对分离性能和孔结构的影响规律;2)制备工艺-孔结构参数-分离性能之间的演化关联规律;3)煤层气中气体组分在吸附剂上的平衡吸附和动力学扩散特性;4)考察不同变压吸附工艺条件对提浓效果和经济性指标的影响机理,建立高效的四塔真空变压吸附工艺。获得主要结论如下:1.吸附剂制备工艺开发和孔结构-分离性能量化规律（1）详细讨论了活化温度、水蒸气流量、活化时间等调控工艺对分离性能的影响,探索出最佳的制备工艺条件:5℃/min升至600℃恒温炭化30min,活化温度850℃,水蒸气流量2kg/h,活化40min。当采用此制备工艺时,样品平衡分离系数可达3.95,CH4饱和吸附容量达3.28mol/kg。（2）活性炭吸附剂孔结构参数随着活化工艺参数呈规律性变化。提高活化温度和活化时间,比表面积、总孔孔容和微孔孔容均呈逐步增加趋势,平均孔径先减小后增大;比表面积、总孔孔容、微孔孔容和平均孔径均随着水蒸气流量的增加呈递增趋势。（3）简易技术指标（碘值和烧失率）均随着活化参数的增加呈现规律的递增趋势,活化温度和活化时间影响较为显着,水蒸气流量影响较小,碘值和烧失率呈线性相关,相关系数高达0.99。单一的孔结构参数指标和分离性能关联性相对较差,其中关联性最好的是碘值,相关系数可达0.90;同时发现分离性能和比表面积不成正相关,高比面积吸附剂不利于甲烷氮气分离。建立了各微孔段孔径分布和平衡分离系数的定量关系式,相对误差<10%;由影响因子可看出孔径分布在0.6～0.7nm的孔隙对平衡分离系数贡献最大,影响最为显着,其次是0.7～0.9nm区间孔隙,再其次是0.4～0.6nm孔隙,0.9nm以后孔隙影响较弱。2.煤层气主要气体组分在吸附剂上的平衡吸附和扩散动力学（1）煤层气中常见气体在活性炭上的吸附量大小顺序为CO2>CH4>O2≈N2,决定这几种气体相互势能大小最重要的作用是极化率。Toth模型、Sips和MSL模型在一定程度上均优于经典Langmuir模型,吸附实验测量值和模型计算结果之间的平均相对偏差ARE均小于5%。Toth模型拟合效果最好,CH4、N2和CO2模拟平均相对偏差依次为0.8%、1.44%、0.97%。（2）三种简化的吸附动力学模型拟合结果表明:拟合效果准一阶动力学模型>二阶动力学方程>内扩散模型。说明外部传质是决定吸附过程的主要控制步骤,内扩散过程不是唯一的控制步骤。Fick扩散模型可获得了动态总扩散系数和分离比,结果表明,该活性炭动态分离系数较低,均小于2,是平衡分离效应型吸附剂;动态分离系数随着温度和压力的增加均呈递减趋势。（3）CH4/N2单组分穿透曲线结果证明制备样品再生性能良好。CH4-N2两组分固定床穿透时,N2穿透曲线出现“驼峰”形状说明存在甲烷竞争吸附。浓度增加,穿透曲线的突破时间均有所提前,驼峰峰值位置前移且驼峰趋于平缓,处理50%以上中高浓度和20%低浓度混合气,CH4/N2吸附量有显着差异,动态分离比在处理高浓度混合气时降低明显。压力的增加,穿透时间明显延长,形状变缓,CH4和N2吸附量之比逐步增加。总进气流量提高,扩散速度加快,两气体均在更短时间内穿透,需要控制在一定限度内;流量加大对N2吸附更为有利,动态分离比在1L/min存在最佳值。（4）根据制备的吸附剂结构特点,建立双分散二孔扩散模型,给出了微孔扩散活化能及极限扩散系数,模型拟合结果优良,可以实现参数的计算和穿透曲线的预测。3.变压吸附工艺研究（1）搭建了四塔变压吸附装置,研究了工艺条件对提浓效果指标和经济性指标的影响机理和规律,发现最佳工艺条件:吸附压力0.2MPa,排气流速3.2L/min,吸附时间210s,置换时间20s,均压时间30s。可将CH4含量16%的CH4/N2混合气中CH4浓度提高23个百分点,其他更高浓度的原料气,均可提高30个百分点以上;形成四塔真空变压吸附工艺。（2）对不同浓度的含氧煤层气进行了探索,该吸附剂可将模拟含氧煤层气中CH4浓度从21%、35%和66%分别提高到48.70%、69.5%和95.4%。塔顶气和成品气中CH4含量远超爆炸限,表明该吸附剂不仅具有较好的CH4/N2分离效果,还具有一定的除氧功效,可应用于含氧煤层气处理。
何娅[3]（2019）在《椰壳基成型活性炭的制备及表征》文中研究表明椰壳活性炭粉末是在活性炭生产过程中产生的活性炭粉末,其特点是孔隙结构发达,具有一定的吸附性,但没有固定的形状,在使用过程中难以回收,容易造成粉尘污染。而成型活性炭作为新一代吸附材料,因其可根据需求制备成不同的形状且吸附性能好,在生产和生活中得到广泛应用。本文将原料与粘结剂以一定比例混捏成型,再经过炭化、活化处理制备成型活性炭,并对其进行表征。探究粘结剂种类及添加量、炭化条件对成型炭性能的影响,活化条件对成型活性炭结构性能的影响,及其成型活性炭在液相中对Pb2+的吸附性能。论文的主要研究内容及结果如下:（1）以椰壳活性炭粉末为原料,探究粘结剂种类及添加量对成型炭性能的影响。结果表明,水玻璃-耐火泥的粘结性差,且引进大量灰分;酚醛树脂在高温下易分解而失去粘结作用,成型炭性能较差;沥青在高温下可以软化并浸入到原料内部,炭化后留下坚固炭质从而起到粘结作用。综合比较发现沥青的粘结效果最好,将自制沥青粘结剂与活性炭粉末以1:1的比例混合均匀、挤压成型,经过炭化处理可以得到强度为210 N的成型炭。（2）探究炭化条件对成型炭性能的影响。结果表明,炭化温度直接影响着活性炭石墨微晶的大小及粘结剂与碳微粒的定向交联程度;而炭化时间影响缩聚反应进行的程度。炭化温度越高,炭化时间越长,缩聚反应进行的越充分,石墨微晶的有序化程度越高,成型炭强度也就越大;随炭化时间延长,粘结剂重量损失越大。综合考虑,选择炭化温度为600℃,炭化60 min。（3）探究活化条件对成型活性炭性能的影响。结果表明,活化反应进行程度不足时,孔结构形成较少;活化反应过于剧烈时,微孔结构转变为更大的中孔及大孔,活性炭比表面积减小。最佳活化条件为800℃活化2.5 h,制得强度95 N,碘吸附值为491 mg/g的成型活性炭。（4）探究成型活性炭对溶液中Pb2+的吸附性能。实验结果表明,中孔孔容、中孔率及吸附时间对其吸附Pb2+有重要影响。中孔率越大,吸附时间越长,Pb2+越易进入活性炭内部。当孔容为0.660 cm3/g,中孔率为93%,吸附时间为160min时,其对Pb2+的吸附量达到15.0 mg/g。说明以椰壳活性炭粉为前驱体研制的成型活性炭,能够有效吸附水溶液中的重金属Pb2+。
许丽[4]（2019）在《复合胶黏剂制备成型活性炭及其吸附性能研究》文中指出成型活性炭相比粉末活性炭而言,在使用时避免了粉尘污染和活性炭的流失,且提高了单位体积炭的比表面积,便于装填吸附设备。而选取合适的胶黏剂及成型工艺是影响成型活性炭性能的重要因素。聚乙烯醇（PVA）是一种常见的有机胶黏剂,具有优良的粘结性能,但其耐水性较差;硅酸钠是一种无机胶黏剂,具备良好的耐热性,但粘结性较差。两种胶黏剂单独使用都有各自的缺点,所以本文以PVA与硅酸钠在酸性环境下交联反应合成了一种兼备两者优点的环保型胶黏剂,并以此进一步地制备出了吸附性能、抗压强度等综合性能良好的成型活性炭材料。同时利用制备的成型活性炭对甲醛水溶液和六价铬离子进行吸附,对吸附条件进行了探讨。论文具体的内容和研究结果如下:通过改变PVA的浓度、硅酸钠的加入量、酸的选择、酸的加入量以及反应温度等因素,制备了一系列组分的胶黏剂,采用傅里叶红外分析仪、综合热分析仪、X射线衍射仪和耐水性测试等对其进行了分析表征。实验结果表明,8wt%PVA与3.0wt%硅酸钠在酸性环境下70℃反应制得的胶黏剂的综合性能优异,通过红外分析可知PVA与硅酸钠在酸性条件下以Si—O—C键交联,形成互穿网状结构,使胶黏剂的耐水性和热稳定性提高,热失重分析结果显示,胶黏剂薄膜的第一个主要分解失重峰的温度达到365.9℃,与纯PVA相比提高了106.6℃。改变胶炭比、成型压力及时间、后处理温度及时间,制备了一系列的成型活性炭,并采用扫描电子显微镜、气体吸附仪等仪器对材料的微观形貌进行了表征。实验结果表明,所制备的成型活性炭仍具有丰富的孔隙结构,孔分布以2nm以下的微孔为主。当胶炭比为40:60、成型压力为80MPa、成型时间为4min、后处理温度为190℃、后处理时间为90min时成型活性炭的性能较为优异,其碘吸附值最高可达到930mg/g,抗压强度最大可达到12MPa。选取适宜的成型工艺下制备的成型活性炭对甲醛水溶液与六价铬离子进行吸附。结果显示,在吸附初期甲醛在成型炭中的扩散速率低于粉末炭,而达到吸附平衡时成型炭的甲醛吸附率却高于粉末炭,因此与粉末活性炭相比,成型炭更有利于对甲醛的吸附。适当加入量的成型活性炭对水溶液中的六价铬吸附率可达到90%左右;pH值的降低有利于成型炭对铬离子的吸附,当pH值≤2时,吸附率可以达到80%以上;当铬溶液初始浓度为0.5～2.5mg/L时,六价铬的吸附率在84.93～90.3%之间,所以选取合适的pH值及初始浓度有利于吸附反应的进行,达到优异的吸附效果。
魏国平[5]（2019）在《毫米级多孔碳珠的制备、活化及对挥发性有机物的高效去除》文中研究指明针对传统挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）吸附材料面临的成型活化过程复杂、传质过程受限等问题,本文开发了一种相转化成型-碳化路线制备毫米级尺度的VOCs高效吸附剂的方法。该方法以聚偏氟乙烯为基体,通过相分离制备碳前驱体,并碳化得到具备高VOCs吸附性能及工程应用前景的毫米级多孔碳珠（millimeter-size porous carbon beads,MPCBs）。采用二氧化碳活化手段对MPCBs进行了孔结构调控并评价其对极性VOCs乙醇和丙酮的吸附性能;通过在相转化体系引入铜物种经碳化后制备出Cu-MPCBs,以乙醇、苯和H2S分别为极性、非极性VOCs及酸性气体代表,考察了Cu-MPCBs的多组分同步去除性能。采用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附仪、Boehm滴定、颗粒强度仪、傅里叶变换红外光谱仪和热重差热分析等对MPCBs和活化后样品的物化性质进行分析,主要研究结论如下:1、以聚偏氟乙烯为前驱体,采用“相转化成型-碳化法”,制备出了球形度高、颗粒强度大、热稳定性好、孔道结构丰富的毫米级多孔碳珠MPCBs。同商业活性炭相比其比表面积（832 m2/g）和孔容（0.409 cm3/g）较大,强度高（19.9 N/颗）,表面碱性官能团较多,具有海绵状孔-指状孔-皮质层这一独特的等级分布的孔道结构,对弱极性或者非极性吸附质呈现出优异的吸附效果。MPCBs对乙醇和丙酮的动态吸附符合准二阶动力学模型模型,同商业活性炭相比MPCBs呈现出最高的吸附速率常数和最高的吸附容量（乙醇146.0mg/g,丙酮149.7 mg/g）,同时具有很好的回用性能。2、以二氧化碳为活化剂,成功制备了具有丰富孔道结构的MPCBs,得到了不同比表面积、孔容、颗粒强度和粒径的活化样品。CO2在活化过程中有利于产生发达的微孔和大孔,使得MPCBs结构被刻蚀、碳骨架减少,堵塞的孔道被打开且生成新的孔隙结构,样品的比表面积和孔容得到显着增加,但也造成了样品耐压耐磨强度的降低。在适宜的活化条件下得到的900-1样品,既符合强度要求有较高比表面积且依旧保持MPCBs丰富的孔结构。活化后MPCBs样品对乙醇和丙酮单组分的静态吸附以及动态吸附实验结果显示,吸附剂的吸附性能和活化时间、温度呈正相关的趋势。900-1对乙醇和丙酮的动态平衡吸附容量分别为192.8 mg/g和219.9 mg/g,约为MPCBs的1.4倍。这主要得益于活化后的MPCBs具有更大的比表面积和孔容的孔道结构,产生梯度效应,使得吸附过程中更有利于吸附质分子在吸附剂内扩散和被吸附。3、通过在“相转化成型-碳化法”过程中引入铜物种,成功制备了铜-多孔碳珠,得到了不同比表面积、孔容、颗粒强度和性质的Cu-MPCBs。由乙醇、苯和硫化氢混合组分的动态吸附实验表明,铜的引入、多孔结构的形成,可使Cu-MPCBs在保持对非极性VOCs的吸附性能的前提下,实现了对混合组分的同步去除,拓展了MPCBs对极性VOCs及酸性气体硫化氢的吸附性能。通过程序升温脱附实验,证实了介孔结构对吸附质的解吸具有增强作用。整个实验结果表明,具有适当尺寸和强度、发达的多孔结构和可控的化学性能的Cu-MPCBs作为VOCs吸附剂具有较好的再生利用效果。
宋欣钰[6]（2018）在《掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能》文中提出我国是世界上的能源消耗大国,炼厂、火电厂等大型工厂排放的尾气中含有多种有害气体。其中酸性气体SO2和温室气体CO2作为主要的尾气成分,引起了严重的环境问题,急需加强治理。多孔碳材料由于具有丰富的孔结构和强吸附性,且其耐高温、耐腐蚀,在气体吸附方面具有良好的应用前景。目前部分电厂或炼厂采用的干法碳材料吸附脱硫技术,通常存在再生频繁、再生温度较高（不低于350oC）造成炭烧失、使用过程中不可避免的移动和摩擦造成碳损耗等问题。目前捕捉CO2较为成熟的方法为溶剂吸收法,此方法使用的溶剂多为有机胺溶剂,对设备腐蚀严重,且在再生过程中有机胺容易分解失活。因此寻找具有高强度,高吸附容量并且易于脱附的吸附剂,对于气体吸附工业来说是很有必要的。本课题以沥青为原料,以表面修饰和孔结构控制为手段,以批量制备具有高气体吸附性的多孔炭为目标,开展了如下工作:（1）以价格低廉的沥青为碳前驱体,氧化镁为模板剂,以三聚氰胺为氮源,使用模板法通过一步煅烧合成了不掺杂多孔炭（MPC）、和氮掺杂多孔炭（NMPC）。扫描电镜结果表明,本方法可以完美的复制模板剂的形貌。透射电镜结果表明,此方法得到的多孔炭具有规整的中孔结构。通过XPS和元素分析表征了材料表面和体相的氮含量,发现随着三聚氰胺用量提高,掺氮量也增多,并且掺入的氮元素主要以吡啶N的形式存在。对材料进行了比表面积测试,NMPC比表面积相比MPC有所降低,且材料氮含量越高,比表面积越低。氮掺杂可以显着提高多孔炭的脱硫性能。当三聚氰胺用量与沥青质量比1:1时,制备得到的NMPC的硫容为13.7mg/g,为高比表面积商业椰壳活性炭的2倍。120oC下再生循环性能良好,再生十次之后硫容无衰减。水的存在会在NMPC表面的活性位上与SO2产生竞争吸附,对脱硫过程产生不利的影响。（2）由于碳材料在工业应用的过程中,难免会发生摩擦和碰撞造成活性炭的细化损耗。利用掺氮碳纳米管（NCNTs）构筑了均匀的3D网络结构,增强了成型多孔炭的机械强度。直接将NCNTs与原材料混合均匀,经压制成型再煅烧,一步法得到NCNTs增强的成型多孔炭。NCNTs由于具有杂原子,其分散性能和分散液的稳定性远远优于不掺氮的碳纳米管,所以构筑的网络结构也较为均匀。NCNTs上的杂原子相比不掺杂的CNTs具有更强的反应活性,在炭化过程中可以与沥青基碳基体通过化学键进行更牢固的键合。由此得到的NCNTs/活性炭复合物的缺陷位较少,排列更加归整。在材料制备过程开始就加入均匀分散的碳纳米管,先成型后炭化,从而实现了一步制备成型多孔炭。相比粘结剂成型的方法,此方法得到的多孔炭块整体性较好,从而增加了其机械强度。当NCNTs加入量为0.1 wt%时得到的样品0.1NCNT-NMPC机械强度最高,抗压强度为7.35 MPa,相比MPC成型多孔炭来说,抗压强度提高了57%。磨损指数低达2.91%,比MPC降低了80.1%。同时,0.1NCNT-NMPC的硫容比MPC提高了84%,一方面由于氮掺杂增多了碱性N官能团,活性位的增多提高了对SO2的吸附性能。另一方面得益于NCNTs网络抑制了碳层的堆叠,增强了气体在成型多孔炭体相中的扩散。（3）使用KOH对MPC进行活化,制备不同孔结构的中孔-微孔多级孔碳材料。直接将MPC和一定倍数的KOH粉末干混,煅烧处理后水洗纯化,得到的多级孔碳表现出良好的CO2吸附性能。使用2倍KOH活化得到的MPCK2在25oC,5 bar压力下的CO2吸附容量为8.3 mmol/g。经动力学和热力学分析表明,CO2在多孔炭的微孔中进行单分子层物理吸附,当压力达到一定程度时,会在多孔炭表面的中孔中发生毛细凝聚。由于物理吸附较容易进行脱附,所以本方法制备的多孔炭适用于大批量CO2的捕集与运输等方面。（4）对沥青基多孔炭进行了电化学储能拓展应用。将富含中孔-微孔的分级多孔炭进行高温石墨化,得到高度石墨化的具有分级孔结构的多孔炭HPC。并进行了超级电容器和锂离子电容器性能测试。结果表明,HPC具有超高的能量密度（722W/kg下达到341 Wh/kg）、功率密度（202 Wh/kg下达到14431 W/kg）和长循环性能（10000圈以后具有91.3%保持率）。卓越的电化学性能归因于其三维结构较强的导电性和作为离子扩散通道的丰富的孔结构。总之,本课题以廉价易得的石油重质组分沥青为碳源,通过模板法和后期活化来制备具有不同孔结构性质的多孔炭。此方法工艺路线简单,生产成本低,并且容易实现大规模的工业生产。通过定向调控表面性质和孔结构可以针对性的制备出对SO2或CO2具有卓越的吸附能力的多孔炭。本方法有望在气体净化与捕集以及电化学储能等方面进行工业规模的应用。
马培勇,武晋州,张贤文,邢献军,郭晓薇[7]（2018）在《K2CO3-锯末干混合制备成型活性炭》文中指出以梧桐锯末为基体、无水K2CO3为活化剂,采用干混合法制备成型活性炭颗粒,通过单因素实验考察盐料质量比、活化温度、活化时间及成型密度对活性炭吸附碘性能的影响,并对其进行了表征.结果表明,在盐料质量比2.0、活化温度950℃、活化时间80 min、成型密度1.3 g/cm3的条件下,所制成型活性炭对碘的吸附容量达1323.25 mg/g.成型活性炭具有发达的孔结构,比表面积为1432.59 m2/g,平均孔径为1.70 nm,总孔容为0.772 cm3/g,其中微孔比表面积为1302.75 m2/g,孔容为0.566 cm3/g,微孔率达73.3%.
李旋坤,司知蠢,刘丽萍,翁端,吴晓东,冉锐,康飞宇[8]（2016）在《碳罐用活性炭的制备及应用进展》文中认为随着汽车排放标准的日益严格和汽车尾气净化技术的成熟应用,燃油蒸发在整车排放中的比例逐渐提高。碳罐是汽油车燃油蒸发控制的关键部件,其核心材料是汽油吸附用成型活性炭。碳罐技术要求成型活性炭具有高的比表面积、大的有效孔容（25 nm孔的孔容）和高强度,具有快速吸附和脱附汽油的性能。化学法和化学物理耦合的办法是制备高比表面和大孔容活性炭的有效途径,成型活化一体化是成型活性炭制备的发展趋势。本文综述碳罐用成型活性炭的性能要求、表征方法、制备技术及原理和在未来VOCs净化中的应用。
许伟[9]（2016）在《挥发性有机物用活性炭改性及其应用研究》文中提出挥发性有机物（VOCs）是大气污染物的重要组成部分,是雾霾颗粒物（PM2.5、PM10）的重要来源。它种类繁多,成分复杂,不但能破坏生态环境,还会危害人体健康。活性炭作为环境友好型吸附材料,被广泛用于VOCs的回收工业中,通过回收高浓度、高价值的VOCs,不但能保护大气环境,还能为企业创造明显经济效益。但目前市售VOCs回收用活性炭存在吸附容量低、脱附残存率高、强度差和着火点低等问题,制约着活性炭使用效果和寿命。因此开展VOCs回收用活性炭的改性研究,开发高性能VOCs回收用活性炭,对促进环境保护和活性炭行业的发展有较大的意义和价值。本论文采用高温重整、CO2二次活化和表面包覆3种方法对VOCs回收用活性炭的强度、孔结构和着火点等进行调控,并开展了改性活性炭吸附丁酮的动力学研究。论文主要研究内容和结果如下:1.高温重整调控木质成型活性炭性能的研究以市售磷酸法木质成型活性炭为原料,研究了高温重整处理对活性炭性能的影响。考察了不同升温/降温方式、重整温度和重整时间对活性炭强度的影响,研究结果表明,快速升温至800℃重整活性炭3075 min后快速降温的方式可有效提高活性炭的强度,强度提高5.75%6.39%,得率保持在83.54%以上。对经800℃重整30和60 min后的活性炭的孔结构、吸附性能进行了研究,结果表明活性炭的比表面积和总孔容积分别下降约400 m2/g和0.2 m3/g,孔径分布在1.2 nm以下的微孔所占比例增加;对亚甲基蓝的吸附性能略有下降,对碘的吸附性能略有提高,丁烷的吸附性能下降15%以内。经高温重整后,活性炭的着火点显着提高,800℃重整60 min后,着火点提高100℃以上,这主要与高温重整后活性炭表面含氧官能团显着减少有关。高温重整使活性炭体积收缩,石墨化程度提高,从而提高了活性炭的强度。2.二次活化调控高温重整活性炭性能研究为解决高温重整后活性炭吸附性能下降这一问题,论文在高温重整活性炭实验结论的基础上,研究了CO2二次活化对活性炭吸附性能的影响。经CO2二次活化30 min后,活性炭的强度降低小于0.5%,而丁烷工作容量基本恢复到高温重整前的水平,对亚甲基蓝的吸附力略有下降,对碘的吸附力明显提高,结果表明CO2二次活化使活性炭生成更发达的微孔结构,能有效提高经高温重整后活性炭的吸附性能。CO2二次活化后,活性炭表面含氧官能团的数量有所增加,导致活性炭的着火点有所下降。考虑到CO2二次活化时间过长会降低活性炭的强度、着火点和得率,活化时间应小于30 min。3.乙基纤维素包覆成型活性炭的制备及其性能研究乙基纤维素（EC）是一种热塑性、低可燃性的纤维素烷基醚。它制成的薄膜透气性强,有较高的机械强度和柔韧性,广泛用于固体制剂的薄膜包衣和气体分离膜。论文以EC为包覆材料,无水乙醇为溶剂,在50℃溶解制成包膜液。将制备好的包膜液均匀的喷涂在成型活性炭的表面,经热处理后,制备出了包覆EC的活性炭产品。考察了包膜液的浓度、喷涂体积及热处理温度对包覆活性炭强度和吸附性能的影响。结果发现,当膜液浓度为2.50%4.50%（质量分数）,喷涂体积与活性炭质量比为0.67 m L/g,热处理温度为110140℃时,包覆后成型活性炭的强度显着提高。在此条件下制备的活性炭产品强度提高7%以上,丁烷工作容量下降10%以内,在活性炭表面形成了一层34μm厚的薄膜。包覆后的活性炭孔结构保持不变,水接触角接近90°,表面疏水性能显着增强,有利于其在水分含量较高的环境中使用。4.改性活性炭吸附丁酮的动力学研究研究了经高温重整和二次活化改性后的活性炭对丁酮的吸附动力学。在水浴温度分别为20、30、40、50℃,载气（N2）流量为400 mL/min,丁酮蒸汽浓度为0.314 g/L的条件下,研究了活性炭对丁酮的吸附量随时间的关系,发现改性后的活性炭吸附丁酮是放热反应,饱和吸附量随吸附温度的升高而降低。采用准一级、准二级、Elovich、Bangham这4种动力学模型对活性炭吸附丁酮的行为进行动力学拟合,发现活性炭对丁酮的吸附过程与Bangham动力学方程拟合度最高,拟合得到的qe与实验所得qe十分接近,相关系数R2达到0.99以上。
阮超[10]（2016）在《成型磁化泥质活性炭的制备及应用研究》文中指出本课题用西安市污水处理厂剩余污泥作为原料,以氯化锌作为活化剂制备泥质活性炭。在此基础上通过化学共沉淀法对制备磁化泥质活性炭,将其应用到处理模拟苯胺废水中,探索吸附机理和最佳工艺条件。探讨了影响因子（磁化温度、硫酸亚铁与氯化铁比例、投炭比）对磁化泥质活性炭性能的影响。将磁化泥质活性炭碘吸附值和亚甲基吸附值作为性能指标,以正交实验和单因素实验得出最佳工艺参数（磁化温度65℃、硫酸亚铁:氯化铁为1:2.5、投炭比1:3.5）,然后以CMCC法将其成型并探讨成型磁化泥质活性炭处理苯胺废水的去除性能。采用正交实验和单因素实验得出制备磁化泥质活性炭的最佳工艺参数;综合各项指标,得到最佳工艺参数为成型温度100℃、成型时间60min、粘结剂添加量5%。通过比表面积测试仪、X衍射吸附仪表征柱状磁化泥质活性炭总孔容及其比表面积都有所提高,中孔数目明显增加;负载效果良好,其组分主要是金属铁单质以及氧化铁;成型磁化泥质活性炭比饱和磁化强度达到73.247 emu·g-1,剩磁力0.932 emu·g-1,矫顽力28.66 G,因此可采用简单磁分离技术将其分离出来,重复利用。采用静态吸附法研究了成型磁化泥质活性炭和粉末商品活性炭对模拟苯胺废水的吸附性能,通过对成型磁化泥质活性炭的投炭量、苯胺初始浓度、吸附时间、pH值的变化四个因素来探究成型磁化泥质活性炭对苯胺的处理效果,并与粉末商品活性炭对苯胺的处理效果进行比较。结果表明,成型磁化泥质活性炭与粉末商品活性炭在相同的条件下,成型磁化泥质活性炭的处理效果更好。效果率达到96%左右。
二、成型活性炭对甲烷吸附性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、成型活性炭对甲烷吸附性能研究（论文提纲范文）
（1）玉米芯基活性炭的制备及其CH4/N2吸附分离性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 活性炭材料概述 |
| 1.2.1 活性炭结构及组成 |
| 1.2.2 活性炭吸附理论 |
| 1.2.3 活性炭在吸附方面的应用 |
| 1.3 活性炭的制备原料 |
| 1.3.1 植物类碳源 |
| 1.3.2 矿物类碳源 |
| 1.3.3 有机类碳源 |
| 1.4 活性炭的制备方法 |
| 1.4.1 炭化法 |
| 1.4.2 活化法 |
| 1.5 活性炭的表面改性 |
| 1.5.1 后处理表面改性 |
| 1.5.2 先掺杂再炭化/活化表面改性 |
| 1.6 选题目的及研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 活性炭的制备 |
| 2.2.1 直接炭化法制备玉米芯基活性炭 |
| 2.2.2 直接炭化法制备掺硫玉米芯基活性炭 |
| 2.2.3 活化法制备掺硫玉米芯基活性炭 |
| 2.3 孔结构和表面性质表征 |
| 2.3.1 表面形貌分析-扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 表面元素分析(EDS) |
| 2.3.3 孔结构分析 |
| 2.3.4 表面官能团分析-红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.3.5 表面官能团分析-X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.4 CH_4和N_2吸附等温线测量和拟合 |
| 2.4.1 CH_4和N_2吸附等温线 |
| 2.4.2 Freundlich拟合 |
| 第三章 直接炭化法制备玉米芯基活性炭 |
| 3.1 炭化温度的影响 |
| 3.1.1 表面形貌分析 |
| 3.1.2 表面元素分析 |
| 3.1.3 孔结构分析(273KCO2吸附等温线) |
| 3.1.4 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 3.1.5 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 3.2 炭化时间的影响 |
| 3.2.1 表面形貌分析 |
| 3.2.2 表面元素分析 |
| 3.2.3 孔结构分析(273KCO2吸附等温线) |
| 3.2.4 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 3.2.5 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 直接炭化法制备掺硫玉米芯基活性炭 |
| 4.1 炭化温度的影响 |
| 4.1.1 表面形貌分析 |
| 4.1.2 表面元素分析 |
| 4.1.3 孔结构分析(77K氮气吸脱附等温线) |
| 4.1.4 孔结构分析(273KCO2吸附等温线) |
| 4.1.5 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 4.1.6 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 4.1.7 CH_4和N_2 吸附等温线Freundlich拟合 |
| 4.2 不同羟乙基磺酸浓度的影响 |
| 4.2.1 表面形貌分析 |
| 4.2.2 表面元素分析 |
| 4.2.3 孔结构分析(87K氩气吸脱附等温线) |
| 4.2.4 孔结构分析(273KCO2吸附等温线) |
| 4.2.5 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 4.2.6 表面官能团分析(XPS表征) |
| 4.2.7 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 4.3 炭化法掺硫前后对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 活化法制备掺硫玉米芯基活性炭 |
| 5.1 活化剂的选择 |
| 5.1.1 孔结构分析(77K氮气吸脱附等温线) |
| 5.1.2 表面元素分析 |
| 5.1.3 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 5.1.4 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 5.2 KOH活化温度的影响 |
| 5.2.1 表面形貌分析 |
| 5.2.2 表面元素分析 |
| 5.2.3 孔结构分析(77K氮气吸脱附等温线) |
| 5.2.4 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 5.2.5 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 5.3 活化法掺硫前后对比 |
| 5.3.1 孔结构分析(77K氮气吸脱附等温线) |
| 5.3.2 孔径分布对比 |
| 5.3.3 表面官能团分析(FT-IR表征) |
| 5.3.4 CH_4和N_2吸附等温线测试 |
| 5.4 直接炭化法掺硫和活化法掺硫活性炭对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）煤层气提浓用炭质吸附剂的制备及其应用性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 煤层气浓缩技术研究现状 |
| 1.2.1 深冷分离技术 |
| 1.2.2 变压吸附分离技术 |
| 1.2.3 膜分离技术 |
| 1.2.4 气体水合物技术 |
| 1.3 国内外煤层气变压吸附提浓技术现状 |
| 1.3.1 变压吸附基本原理 |
| 1.3.2 变压吸附CH_4/N_2分离研究进展 |
| 1.3.3 CH_4浓缩用吸附剂的研究现状 |
| 1.4 吸附剂的表征 |
| 1.4.1 吸附等温线 |
| 1.4.2 孔结构的表征 |
| 1.4.3 分离性能评价指标 |
| 1.5 论文研究目标、技术路线及内容 |
| 1.6 论文预期创新点及拟解决关键问题 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 实验和方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 主要实验仪器 |
| 2.3 颗粒活性炭的制备 |
| 2.4 吸附剂表征方法 |
| 2.4.1 CH_4/N_2变压吸附等温线 |
| 2.4.2 低温N_2吸脱附等温线 |
| 2.4.3 碘值E的测定 |
| 2.4.4 热重分析(TGA) |
| 2.4.5 扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD) |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 物理活化法制CH_4/N_2分离用活性炭实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 原料 |
| 3.2.2 炭化工艺参数 |
| 3.2.3 活化工艺参数 |
| 3.2.4 样品的表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 炭化过程分析 |
| 3.3.2 活化温度对CH_4/N_2分离性能的影响 |
| 3.3.3 活化温度对孔结构的影响 |
| 3.3.4 水蒸气流量对CH_4/N_2分离性能的影响 |
| 3.3.5 水蒸气流量对孔结构的影响 |
| 3.3.6 活化时间对CH_4/N_2分离性能的影响 |
| 3.3.7 活化时间对孔结构的影响 |
| 3.3.8 工艺条件对简易技术指标的影响 |
| 3.3.9 孔结构参数对分离性能的影响规律研究 |
| 3.3.10 不同活化温度对制备活性炭表面形貌的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 活性炭吸附平衡及扩散动力学研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 材料与气体 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 平衡理论模型 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单组份吸附平衡 |
| 4.3.2 单组份吸附模型模拟研究 |
| 4.3.3 吸附热力学分析 |
| 4.3.4 CH_4/N_2双组份竞争吸附平衡 |
| 4.3.5 CH_4/N_2在活性炭上的表观动力学研究 |
| 4.3.6 固定床穿透特性和本征动力学研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 活性炭变压吸附富集CH_4工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 材料与气体 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 工艺流程及时序 |
| 5.2.4 实验步骤 |
| 5.2.5 分离效果评价指标 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 吸附压力对CH_4提浓的影响 |
| 5.3.2 排气流速对CH_4提浓的影响 |
| 5.3.3 吸附时间对CH_4提浓的影响 |
| 5.3.4 置换时间对CH_4提浓的影响 |
| 5.3.5 均压时间对CH_4提浓的影响 |
| 5.3.6 不同原料气浓度的浓缩效果 |
| 5.3.7 含氧煤层气的分离 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）椰壳基成型活性炭的制备及表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 成型活性炭概述 |
| 1.1.1 成型活性炭简介 |
| 1.1.2 成型活性炭的应用 |
| 1.1.3 成型活性炭结构特性 |
| 1.1.4 成型活性炭吸附特性 |
| 1.2 成型活性炭的粘结剂概述 |
| 1.2.1 粘结剂简介 |
| 1.2.2 粘结剂的分类 |
| 1.2.3 粘结剂的粘结机理 |
| 1.3 成型活性炭的制备工艺 |
| 1.3.1 成型工艺 |
| 1.3.2 炭化工艺 |
| 1.3.3 活化工艺 |
| 1.4 课题研究意义、内容及面临的科学问题 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 面临的科学问题 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验药品及仪器 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 成型装置 |
| 2.3.2 炭化装置 |
| 2.3.3 活化装置 |
| 2.4 活性炭结构性能表征 |
| 2.4.1 强度测定 |
| 2.4.2 碘吸附值测定 |
| 2.4.3 氮气物理吸附 |
| 2.4.4 Pb~(2+)吸附量测定 |
| 第3章 成型炭的制备研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 以水玻璃-耐火泥为粘结剂 |
| 3.4 以酚醛树脂为粘结剂 |
| 3.4.1 添加比例对成型炭性能影响 |
| 3.4.2 添加量对成型炭性能影响 |
| 3.5 以沥青为粘结剂 |
| 3.5.1 沥青粘结剂的表征 |
| 3.5.2 沥青添加量对成型炭性能影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 炭化及活化反应参数对制品性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 炭化处理 |
| 4.2.2 活化处理 |
| 4.3 炭化反应参数对成型炭性能的影响 |
| 4.3.1 炭化温度对成型炭性能的影响 |
| 4.3.2 炭化时间对成型炭性能的影响 |
| 4.4 活化反应参数对成型活性炭性能的影响 |
| 4.4.1 水蒸气活化法对成型活性炭性能的影响 |
| 4.4.2 二氧化碳活化法对成型活性炭性能的影响 |
| 4.4.3 水蒸气活化法与二氧化碳活化法比较 |
| 4.5 成型活性炭与粉末活性炭比较 |
| 4.6 自制成型活性炭与市售成型活性炭比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 成型活性炭对水溶液中Pb~(2+)吸附性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 成型活性炭孔结构表征 |
| 5.4 成型活性炭吸附水溶液中Pb~(2+) |
| 5.4.1 中孔率对Pb~(2+)吸附性的影响 |
| 5.4.2 吸附时间对Pb~(2+)吸附性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（4）复合胶黏剂制备成型活性炭及其吸附性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 活性炭的性质与应用 |
| 1.2.1 活性炭的分类 |
| 1.2.2 活性炭性能评价 |
| 1.2.3 活性炭的应用 |
| 1.3 成型活性炭 |
| 1.3.1 成型活性炭的制备方法 |
| 1.3.2 胶黏剂 |
| 1.4 本论文的研究意义与主要内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 第二章 胶黏剂的制备和表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料和仪器 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 PVA/Na_2SiO_3 胶黏剂的制备 |
| 2.3.2 PVA/Na_2SiO_3 胶黏剂薄膜的制备 |
| 2.4 胶黏剂的表征 |
| 2.4.1 胶黏剂外观及pH值 |
| 2.4.2 耐水性测试 |
| 2.4.3 红外光谱分析 |
| 2.4.4 热重分析 |
| 2.4.5 X射线衍射分析 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 PVA浓度 |
| 2.5.2 硅酸钠加入量 |
| 2.5.3 酸的种类 |
| 2.5.4 磷酸的加入量 |
| 2.5.5 反应的温度 |
| 2.5.6 PVA薄膜与胶黏剂薄膜的热重及红外分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 成型活性炭的制备及其性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料和仪器 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.4 表征与测试 |
| 3.4.1 扫描电子显微镜测试 |
| 3.4.2 比表面积及孔径分布测试 |
| 3.4.3 碘吸附值测定 |
| 3.4.4 抗压强度测定 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 活性炭形貌表征 |
| 3.5.2 活性炭比表面积及孔径分析 |
| 3.5.3 胶炭比对成型活性炭性能的影响 |
| 3.5.4 成型工艺与成型活性炭性能的关系 |
| 3.5.5 后处理温度对成型活性炭性能的影响 |
| 3.5.6 后处理时间与成型活性炭性能的关系 |
| 3.5.7 硅酸钠的加入量对成型活性炭性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 成型活性炭在水处理方面的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料和仪器 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 表征与测试 |
| 4.3.1 甲醛水溶液吸附试验 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 甲醛吸附 |
| 4.4.2 Cr(Ⅵ)吸附 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）毫米级多孔碳珠的制备、活化及对挥发性有机物的高效去除（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 VOCs的定义、来源及危害 |
| 1.1.2 VOCs的常用处理技术 |
| 1.2 碳材料对VOCs的吸附 |
| 1.2.1 活性炭 |
| 1.2.2 生物炭 |
| 1.2.3 活性炭纤维 |
| 1.2.4 碳纳米管 |
| 1.2.5 石墨烯及其衍生物 |
| 1.2.6 炭硅复合材料 |
| 1.2.7 有序介孔碳 |
| 1.2.8 其它碳材料 |
| 1.3 成型活性炭的制备及活化技术 |
| 1.3.1 活性炭成型 |
| 1.3.2 活性炭活化技术 |
| 1.4 课题研究目的、研究思路及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究思路及内容 |
| 2 毫米级多孔碳珠的制备、表征及性能评价 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 毫米级多孔碳珠的制备 |
| 2.2.3 毫米级多孔碳珠的结构表征 |
| 2.2.4 毫米级多孔碳珠对VOCs吸附性能的评价 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 毫米级多孔碳珠的表征 |
| 2.3.2 毫米级多孔碳珠VOCs吸附性能评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 毫米级多孔碳珠的活化、表征及性能评价 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 毫米级多孔碳珠的活化 |
| 3.2.3 活化后毫米级多孔碳珠的结构表征 |
| 3.2.4 活化后毫米级多孔碳珠对VOCs吸附性能的评价 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 改性多孔碳珠的结构表征 |
| 3.3.2 改性多孔碳珠VOCs吸附性能评价 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铜-多孔碳珠的制备、表征及多组分同步去除性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 铜-多孔碳珠的制备 |
| 4.2.3 铜-多孔碳珠的结构表征 |
| 4.2.4 VOCs吸附性能实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 铜-多孔碳珠结构表征 |
| 4.3.2 Cu-MPCBs对 VOCs吸附性能评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 沥青基多孔炭 |
| 1.1.1 沥青简介 |
| 1.1.2 沥青基多孔炭的制备 |
| 1.1.3 沥青基多孔炭的应用 |
| 1.2 碳材料吸附SO_2研究进展 |
| 1.2.1 我国SO_2排放危害及控制 |
| 1.2.2 碳材料脱硫方法的优势与应用 |
| 1.2.3 碳材料性质对吸附SO_2的影响研究进展 |
| 1.3 碳材料吸附CO_2研究进展 |
| 1.3.1 CO_2捕集和储存的必要性 |
| 1.3.2 CO_2的捕集和储存方法 |
| 1.3.3 碳材料吸附CO_2的研究现状 |
| 1.4 小结 |
| 第2章 沥青基多孔炭SO_2吸附性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 药品与仪器 |
| 2.2.2 实验装置与流程 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料表征 |
| 2.3.2 多孔炭的孔结构性质对脱硫性能的影响 |
| 2.3.3 吸附温度对SO_2吸附性能的影响 |
| 2.3.4 氮掺杂对SO_2吸附性能的影响 |
| 2.3.5 水含量对多孔炭SO_2吸附性能的影响 |
| 2.3.6 再生温度对多孔炭吸附SO_2循环性能的影响 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 提高沥青基多孔炭机械强度的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 药品与仪器 |
| 3.2.2 材料制备步骤 |
| 3.2.3 压力强度仪器与测试方法 |
| 3.2.4 流化磨损设备与测试方法 |
| 3.2.5 成型颗粒的脱硫性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料表征 |
| 3.3.2 成型条件对机械强度的影响 |
| 3.3.3 碳纳米管添加量对抗压强度的影响 |
| 3.3.4 碳纳米管添加量对磨损强度的影响 |
| 3.3.5 氮掺杂对机械强度作用的机理分析 |
| 3.3.6 成型多孔炭脱硫性能的测试 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 沥青基多孔炭CO_2吸附性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 药品与仪器 |
| 4.2.2 材料制备 |
| 4.2.3 实验流程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 煅烧温度对CO_2吸附性能的影响 |
| 4.3.2 多级孔炭的CO_2吸附性能 |
| 4.3.3 多级孔多孔炭吸附热的计算 |
| 4.3.4 多级孔沥青基多孔炭吸附热力学的研究 |
| 4.3.5 多级孔沥青基多孔炭吸附动力学的研究 |
| 4.3.6 CO_2在多级孔沥青基多孔炭表面的吸附机理 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 沥青基多孔炭在锂离子电容器中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 药品及仪器 |
| 5.2.2 实验内容 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料表征 |
| 5.3.2 电容器性能测试 |
| 5.3.3 多孔炭半电池性能测试 |
| 5.3.4 多孔炭锂离子电容器性能测试 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）挥发性有机物用活性炭改性及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 挥发性有机物治理技术 |
| 1.2.1 挥发性有机化合物的定义、来源与危害 |
| 1.2.2 VOCs治理技术 |
| 1.2.3 活性炭吸附回收治理VOCs的工艺技术 |
| 1.3 活性炭吸附回收治理VOCs的影响因素及解决方法 |
| 1.3.1 活性炭吸附回收VOCs的原理 |
| 1.3.2 活性炭孔结构调控方法 |
| 1.3.3 活性炭表面官能团的调控 |
| 1.3.4 吸附质物性的影响 |
| 1.3.5 操作条件的影响 |
| 1.4 VOCs回收用活性炭的制备工艺及存在问题 |
| 1.5 主要研究内容与目标 |
| 1.6 创新点 |
| 1.7 研究技术路线 |
| 第二章 高温重整调控木质成型活性炭性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料、试剂与仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 表征分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 高温重整对木质成型活性炭强度和失重的影响 |
| 2.3.2 高温重整对活性炭孔结构和吸附性能的影响 |
| 2.3.3 高温重整对活性炭着火点的影响 |
| 2.3.4 高温重整对表面官能团的影响 |
| 2.3.5 高温重整对活性炭微晶结构的影响 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 二次活化调控高温重整活性炭性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料、试剂与仪器 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 表征分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 二次活化对活性炭基本性能的影响 |
| 3.3.2 二次活化对活性炭吸附性能的影响 |
| 3.3.3 二次活化对孔结构的影响 |
| 3.3.4 二次活化对表面官能团的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 乙基纤维素包覆成型活性炭的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料、试剂与仪器 |
| 4.2.2 包覆活性炭的制备 |
| 4.2.3 包覆活性炭表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 热处理温度 |
| 4.3.2 膜液浓度和喷涂体积对包覆活性炭性能的影响 |
| 4.3.3 乙基纤维素包覆对活性炭孔结构的影响 |
| 4.3.4 包覆活性炭表面的润湿性 |
| 4.3.5 包覆乙基纤维素的活性炭产品 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 活性炭吸附丁酮的动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 原料、装置及仪器 |
| 5.2.2 活性炭吸附丁酮实验测定 |
| 5.2.3 动力学方程表达式 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 温度对活性炭吸附丁酮的影响 |
| 5.3.2 不同温度下活性炭吸附丁酮的动力学研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间学术研究 |
| 致谢 |
（10）成型磁化泥质活性炭的制备及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 剩余污泥对环境的影响 |
| 1.1.2 污泥的处理方法 |
| 1.1.3 污泥资源化研究现状 |
| 1.2 活性炭改性研究现状 |
| 1.2.1 活性炭介绍 |
| 1.2.2 活性炭改性介绍 |
| 1.3 表面结构特性的改性 |
| 1.3.1 氧化法 |
| 1.3.2 还原法 |
| 1.3.3 负载金属法 |
| 1.4 磁化活性炭研究现状 |
| 1.4.1 磁化活性炭的制备方法 |
| 1.4.2 磁化活性炭在废水中的应用 |
| 1.5 成型活性炭研究现状 |
| 1.6 处理苯胺废水技术的研究进展 |
| 1.6.1 苯胺的来源及其特点 |
| 1.6.2 苯胺类化合物解决办法 |
| 1.7 课题研究目的、意义及内容 |
| 1.7.1 研究目的与意义 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 技术路线 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料与装置 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 粉末磁化泥质活性炭制备 |
| 2.2.2 成型磁化泥质活性炭制备 |
| 2.2.3 成型磁化泥质活性炭静态吸附实验 |
| 2.3 测定方法 |
| 2.3.1 碘吸附值测定方法 |
| 2.3.2 亚甲基蓝吸附值测定方法 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 活性炭孔隙结构的表征 |
| 2.4.2 活性炭表面化学官能团的表征 |
| 3 粉末磁化泥质活性炭的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单因素实验 |
| 3.2.1 磁化温度对碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 3.2.2.磁化剂添加量对碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 3.2.3 投炭量对碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响 |
| 3.3 正交实验 |
| 3.3.1 以碘值为指标的正交实验分析 |
| 3.3.2 以亚甲基蓝值为指标的正交实验分析 |
| 3.4 确定最佳制备方案 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 柱状磁化泥质活性炭的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单因素实验 |
| 4.2.1 热解温度对成型磁化泥质活性炭脱色性能的影响 |
| 4.2.2 热解时间对成型磁化泥质活性炭脱色性能的影响 |
| 4.2.3 粘结剂添加量对成型磁化泥质活性炭脱色性能的影响 |
| 4.3 正交实验 |
| 4.3.1 以碘值为指标的正交实验分析 |
| 4.3.2 亚甲基蓝值为指标的正交实验分析 |
| 4.3.3 最佳实验方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 粉末磁化泥质活性炭和柱状成型磁化泥质活性炭的表征 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 表征结果与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 柱状成型磁化泥质活性炭对苯胺废水的吸附性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 校准曲线的绘制 |
| 6.3 测定 |
| 6.3.1 计算 |
| 6.3.2 标准曲线的绘制 |
| 6.4 单因素实验 |
| 6.4.1 投炭量对苯胺吸附性能的影响 |
| 6.4.2 不同浓度对苯胺吸附性能影响 |
| 6.4.3 不同吸附时间对苯胺吸附功能的影响 |
| 6.4.4 不同PH值对苯胺吸附影响 |
| 6.5 正交实验 |
| 6.5.1 柱状成型磁化泥质活性炭静态吸附实验 |
| 6.5.2 粉末商品活性炭静态吸附实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文清单 |
| 致谢 |
四、成型活性炭对甲烷吸附性能研究（论文参考文献）
- [1]玉米芯基活性炭的制备及其CH4/N2吸附分离性能的研究[D]. 刘芝妍. 太原理工大学, 2020(07)
- [2]煤层气提浓用炭质吸附剂的制备及其应用性能研究[D]. 张进华. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [3]椰壳基成型活性炭的制备及表征[D]. 何娅. 陕西师范大学, 2019(02)
- [4]复合胶黏剂制备成型活性炭及其吸附性能研究[D]. 许丽. 合肥工业大学, 2019(01)
- [5]毫米级多孔碳珠的制备、活化及对挥发性有机物的高效去除[D]. 魏国平. 南京理工大学, 2019(06)
- [6]掺氮沥青基多孔炭的制备及其气体吸附性能[D]. 宋欣钰. 中国石油大学(北京), 2018(01)
- [7]K2CO3-锯末干混合制备成型活性炭[J]. 马培勇,武晋州,张贤文,邢献军,郭晓薇. 过程工程学报, 2018(01)
- [8]碳罐用活性炭的制备及应用进展[J]. 李旋坤,司知蠢,刘丽萍,翁端,吴晓东,冉锐,康飞宇. 科技导报, 2016(09)
- [9]挥发性有机物用活性炭改性及其应用研究[D]. 许伟. 中国林业科学研究院, 2016(05)
- [10]成型磁化泥质活性炭的制备及应用研究[D]. 阮超. 西安工程大学, 2016(06)