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(1)催化活化法。金屬及其化合物對(duì)碳的氣化具有催化作用,所用的金屬主要有堿金屬氧化物及鹽類(lèi)、堿土金屬氧化物及鹽類(lèi)、過(guò)渡金屬氧化物及稀土元素。采用催化活化的方法,可以提高活性炭的中孔容積。
在聚呋喃甲醇中摻入Fe或Ni微粒后,用二氧化碳活化,可以制成中孔發(fā)達(dá)的活性炭纖維。
在我國(guó),有人以金屬有機(jī)化合物(二茂鐵)為添加劑,加入到中溫煤瀝青中,利用乳化法制成含鐵瀝青微球,活化后可制得比表面積發(fā)達(dá)的瀝青基球狀活性炭。用催化活化制得的活性炭中,會(huì)殘留部分金屬元素,用于液相吸附、催化劑載體和醫(yī)用材料時(shí),會(huì)成為不良因素。
(2)界面活化法。不同富碳基體間,存在較大的內(nèi)應(yīng)力,會(huì)使界面成為活化反應(yīng)的中心。當(dāng)富碳基體間的內(nèi)應(yīng)力大于界面結(jié)合強(qiáng)度時(shí),界面會(huì)出現(xiàn)裂紋,這些裂紋使活化分子易于通過(guò),進(jìn)而形成中孔。界面法活化采用的添加劑,主要是炭黑復(fù)合物、制孔劑、有機(jī)聚合物。以一定量的炭黑或石墨粉與PAN混合、紡絲、氧化、水蒸氣活化后,發(fā)現(xiàn)炭黑對(duì)中孔的生成有利。
(3)鑄型炭化法。將有機(jī)聚合物引入無(wú)機(jī)模板中很小空間(納米級(jí)),并使之炭化,去除模板后即可得到與無(wú)機(jī)物模板空間結(jié)構(gòu)相似的多孔炭材料。利用硅膠微粒作為模板,可制得比表面積為1100~2000㎡/g,孔徑為l~10nm,并集中在2nm的窄孔徑分布的活性炭。鑄型炭化的優(yōu)點(diǎn)是:可以通過(guò)改變模板的方法,控制活性炭孔徑的分布,但該方法制備工藝復(fù)雜,需用酸去除模板,而這使成本提高。
(4)聚合物炭化法。由兩種或兩種以上聚合物,以物理或化學(xué)方法混合而成的聚合物如果有相分離的結(jié)構(gòu),熱處理時(shí)不穩(wěn)定的聚合物將分解,并在穩(wěn)定的聚合物中留下孔洞。將酚醛樹(shù)脂和聚丁烯丁酯在甲醇中以1:1的比例混合,可制得中孔活性炭。現(xiàn)在,所利用的形成孔隙的聚合物,由于熱解形成孔隙而不能回收利用。將來(lái)可采用不進(jìn)行熱解,而使用蒸發(fā)的孔隙形成劑,并考慮對(duì)它進(jìn)行回收利用,以提高經(jīng)濟(jì)性。
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