灰分對活性炭的影響
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近年來,隨著活性炭的應用普及,大家對活性炭的各項指標參數都有所了解,不過相對來說大家熟知的活性炭指標局限于碘吸附值,而灰分這個指標在眾多客戶中理解不夠透徹。那么下面就灰分對活性炭制備、孔結構和電化學性能的影響仔細全面的探討一番。 灰分對活性炭制備過程的影響 灰分是指活性炭中的無機部分,主要包括K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組分。 活化的基本原理就是活化劑與碳原子反應,消耗碳原子生成揮發性氣體,從而發展孔結構。 在整個活化過程中,灰分基本不起有利作用,原料中的灰分會全部轉入活性炭中,降低固定碳含量,影響活性炭的吸附性能。 灰分對活性炭孔結構的影響 活性炭中灰分的存在堵塞了部分孔隙,而灰分的脫除,可以形成一定的新孔,尤其是微孔。 在以水蒸氣為活化劑時,若原料灰分含量高,所得活性炭孔隙會較大,中、大孔較多,比表面積略低;钚蕴恐苽溥^程一般被分為 3 個階段: 開孔階段,產生大量微孔; 擴孔階段,產生大量中孔; 創造新孔階段,生成大孔和新微孔; 灰分對活性炭電化學性能的影響 灰分是引起超級電容器電化學性能差、穩定性低的重要原因。 灰分會促進離子從雙電層到溶液中的擴散,加速雙電層的瓦解,增大漏電流和自放電,降低雙電層的穩定性。 灰分的存在會降低活性炭的電容值和倍率特性。 低灰活性炭表面的親水性強于高灰活性炭,可以促進雙電層的形成。 活性炭脫灰時機的選擇 提高活性炭質量的根本途徑之一是選擇合適的時機對活性炭進行經濟有效的深度脫灰;钚蕴棵摶抑饕3個階段:前期、中期和后期。 前期脫灰是指在活性炭制備之前先對原料進行脫灰但處理量較大。 中期脫灰會使活性炭制備工藝復雜化,所以很少使用。 后期脫灰是在活性炭制備完成后進行脫灰的工藝,也是使用廣的脫灰方式。 綜上所述,脫灰時機的選擇需結合原料本身特性、制備工藝和活性炭用途等多方面考慮。 結論 在活性炭制備過程中,灰分的存在,會導致所需要的活化劑增多,時間會延長,相應的溫度也變得更高;曳謺璧K活化劑與碳原子接觸,抑制活化作用,影響孔隙的發展和變化。 要得到超純活性炭,需考慮原料、制備工藝、用途等多方面因素,選擇合適的脫灰時機和方法。在保證充分活化的前提下節省活化劑用量并得到孔徑較大的活性炭,可以選擇前期脫灰;當原料灰分較低且不易去除,同時希望獲得孔徑較小的活性炭時,可考慮后期脫灰。