球状活性炭及其应用进展

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1、1999.Ngl宋燕等球状活性炭及其应用进展球状活性炭及其应用进展宋燕乔文’明凌立成刘朗(中国科学院山西煤炭化学研究所太原030001),)中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室,摘要球状活性炭是七十年代后期发展起来的一种新型高效吸附功能材料它正越来越广泛地受到重视并在许多领域推广应用。本文概述了球状活性炭的制备、结构、性能及其应用进展现状及前景。关键词球状活性炭制备应用。法〔‘“〕1前言、煤(破碎筛分)球状活性炭技术是七十年代后期由日本、粘结剂旦鱼笙鱼鱼迷~球形物美国、德国、前苏联等工业发达国家研制开发,水,』到八十年代中后期逐

2、渐进入工业化阶段并在煤制球状活,炭〔‘一”。诸多领域得到推广应用我国球状活性炭豁,研制开发起步较晚。八五期间,中科院山西煤化煤制球状活性炭制造成本较低但其杂质,,,,所进行了沥青基球状活性炭(PSAC)的实验室含量高吸附性能较差球形度低机械强度低。·,研制开发工作,并成功地研制了〔,‘。,作为血液净化材料使用时易发生炭栓塞PSAC填2.2;高分子墓球状活性炭的制备补了国内一项空白南开大学分子生物研究所〔的;高分子基球状活性炭制备的关键是球形树曾进行过高分子基球状活性炭的研制工作,〔2即。脂的制备球形树脂的制备方法主要有以下两解放军防化研究院

3、也在研制PsAc:球状活性炭属高科技、高附加值产品,是一种··’〔吕”。,:;种新型高性能活性炭。与常规活性炭相比,具有¹悬浮聚合法如将苯乙烯与二乙、、、烯苯共聚制备出聚苯乙烯一二乙烯苯形树表面光滑球形度好机械强度高孔径分布易、、〔的;控、吸脱附速度快以及良好的生理相容性等系脂或利用苯酚甲醛亚氨基二醋酸钠在二,,、氧苯的存在下进行悬浮聚合制备出球形树列优点可望在高级环保化工及生理医学方面9·30〕。〔2得到广泛的应用。脂〔3幻::本、、º喷雾干燥法31.如将液态酚醛树脂文拟从球状活性炭的种类特点制备及应用进展方面作一概述。在180℃一400

4、℃通过喷雾干燥器制成球形树月旨。2球状活性炭的种类及制备、、活化,制得的球形树脂经过固化炭化即〔,·“,“们。:可得到高分子基球状活性炭球状活性炭按原料不同可分为三类煤、、’“,、。基‘6,〔7沥‘,一’‘〕高分子基球状活性炭具有杂质含量低孔高分子基青基球状活性炭径相对易控、机械强度高的特点,但原料成本2.1煤墓球状活性炭的制备、,,球状活性炭的制备工艺因原料不同而异。高制造工艺复杂且比表面积较小吸附性能不太理想。其中煤制球状活性炭主要采用圆盘滚动造球:,,,,.第一作者简介宋燕女1974年生博士研究生主耍从事多孔炭材料的研究和开发工作:收

5、稿日期1998一04一301999.哑1.23沥青基球状活性炭的制备甲基蔡、联二苯等)组成的混合物熔融喷挤成长沥、,青基球状活性炭具有原料来源丰富价条状物料经切段后以热水为热介质使短条料格低廉、产品杂质含量低、机械强度高、比表面形成球形颗粒,然后除去其中的减粘剂,再经不、、、、。积大球形度好表面光滑广谱吸附且吸脱附熔化炭活化处理制成PSAC。〔‘一’〕:性能佳等系列优点º介质分散法将沥青与有机溶剂(如,2.3.1中间相沥青基球状活性炭的制备蔡等)在高于沥青软化点的温度下混合粉碎成,中间相沥青基球状活性炭的制备关键是中细粒然后再与沥青不互溶的

6、介质中高温分散,,,间相微球的制备中间相微球的制备方法主要成球冷却后得到沥青球用适宜的溶剂抽提:,、、。有三种后进行不熔化炭化活化处理即得到PSAC[13一16:3〔5,:¹聚合法先将沥青在50℃一»喷雾法把熔化沥青喷雾成要求大小,,50℃下进行热缩聚反应使之大部分转化为中的液滴再与惰性气体一道通过80℃~·,,,用溶剂热溶法〔,’’‘〕160。℃经过这样的处理后间相沥青微球后或高温离的加热区首先液滴·’‘,。心分离法〔‘5,。分离出中间相沥青微球的外层被炭化再经活化即得PSAC〔,,一‘”:º乳化法先将中间相沥青加热到其3,,球状活性炭的

7、结构特点及基本性能软化点以上使其分散于热稳定性液体中借助于其表面张力使之球化。然后分离、洗涤、干燥3.1球状活性炭的结构特点:即可获得中间相沥青微球。下表列出了球状活性炭的一般物化性质及‘:。»悬浮法34J将水合中间相沥青液体分散孔结构参数从中可了解到球状活性炭随原料,,、于橄榄油中加热使水蒸发中间相沥青由于表及制备方法的不同其物化性质如平均球形度面张力成球。元素组成、灰份含量、机械强度等有明显的不制得的沥青微球经适当的炭化、活化,即可同。其中沥青基球状活性炭(P、SAC)球形度好。、‘得到中间相沥青球状活性炭20]含炭量高灰份含量低(约为

8、煤基球状活性炭灰2.3.21/、普通沥青基球状活性炭的制备份含量的30)机械强度高且比表面积及孔,普通沥青基球状活性炭的制备方法主要有结构易控(见下表)是一种应用前景非常广阔。: