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活性炭脱硫剂的改性方法汇总
2023-06-25 16:32:17    浏览次数:110 次
 
 

活性炭吸附性能优良,适用范围广,特别是在硫污染治理方面发挥了巨大的作用,同时对活性炭脱硫剂的改性也日益受到重视,方法主要有活性炭孔隙结构的调整以及表面化学改性。

活性炭孔隙结构的调整

孔隙调整的目的就是使活性炭的细孔与吸附分子尺寸相当,提高其对不同吸附质的吸附能力。孔隙调整的方法决定于活性炭的孔结构,如孔径的大小、孔容的大小等,有的需要开孔、扩孔、有的则需要缩孔。开孔和扩孔常用的方法是控制轻度活化程度。缩孔的方法很多,有热收缩法、浸渍覆盖法和气相热解堵孔法等。


高温热处理

活性炭表面的含氧官能团影响其脱硫活性,如活性炭表面的C-OH具有较强的还原性,对SO2的氧化不利;此外,COOH基团显示酸性,对呈酸性的SO2吸附不利。为了制备具有更高脱硫活性的活性炭,需要在惰性气氛中进行高温处理,以除去活性炭表面的含氧官能团,活性炭的含氧官能团分解为碳氧化合物和水,由此导致炭表面酸性基团的变化。

表面化学改性

由于活性炭的化学组成和表面的活性官能团的种类、数量对吸附和催化带来了重大影响,所以根据吸附质的不同对活性炭进行相应的改性有着重要意义。表面化学改性主要改变活性炭的表面酸、碱性,引入或出去某些表面官能团,使其具有某种特殊的吸附或催化性能。

添加活化剂

在活性炭上添加酸性或碱性物质以及过渡金属盐类和氧化物等,可以利用配位吸附或其他化学作用来增强脱除臭气的性能。例如,将含碱金属、含氮、含碘、含溴等化合物添加到活性炭孔隙内表面上,制成含碱金属、含氮、含碘、含溴活性炭,能提高烟气脱硫性能。


低温等离子体处理

低温等离子体处理技术技能改变炭材料的表面化学特性,又能控制材料的界面物性,在炭材料表面改性方面显示出广阔的应用前景。

化学浸渍

将一定的化学药品通过浸渍、干燥等过程添加到活性炭内部,使活性炭增加一定的化学反应与催化反应的能力。例如,在活性炭中浸渍某些金属化合物作改性剂,可以显著增强活性炭的催化活性,既可以降低反应的温度,又可以大大提高硫容量,另外,活性炭用酸或碱浸渍处理后,也能使炭表面产生不同的改性效果。

氧化处理

氧化处理是常用的改性活性炭的方法,如用HN03、H202等氧化物进行处理,不同的氧化剂处理后,含氧官能团的数量和种类不同,氧化程度越高,含氧官能团越多。氧化处理也可以改变活性炭的孔隙结构,比表面积、容积降低,孔隙变宽。

综上总结:改性活性炭脱硫剂由于其比表面积比较大,吸附和催化性能好,吸附效率高,对于硫污染的治理效果比较明显。对活性炭的孔隙结构进行调整以及改变其表面化学性质,可显著提高其对硫化物的吸附效率和改善其吸附选择性及其催化性能,发展前景广阔。

 
 
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