CN102963891B - 一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 - Google Patents
一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102963891B CN102963891B CN201210455610.1A CN201210455610A CN102963891B CN 102963891 B CN102963891 B CN 102963891B CN 201210455610 A CN201210455610 A CN 201210455610A CN 102963891 B CN102963891 B CN 102963891B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- surface area
- specific surface
- ash content
- active carbon
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法，选取60目～100目石油焦粉，与片状氢氧化钾按质量比1∶5～1∶7比例混合均匀；在惰性气体的保护下，升温至830℃～890℃，活化1.5～3小时；然后经酸洗、水洗后干燥，得到低灰分超高比表面积活性炭。本发明提供的低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法，通过高温活化、酸洗等步骤，可得到BET比表面积≥2800㎡/g；灰分：≤0.5%的活性炭，具有良好的吸附性能和电化学性能，可广泛用于军用化学防护、超级电容器、能源储存等领域。
Description
技术领域
本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法。
背景技术
随着活性炭应用领域的推广，BET比表面积在800～1500㎡/g的普通活性炭已经不能满足超级电容器、催化剂载体、能源储存等领域的需求。因此，开发高比表面积活性炭（BET比表面积大于2000㎡/g）成为新型活性炭材料开发的热点之一。
有关超高比表面积活性炭的制备报道近年较多，但多数采用氢氧化钾为活化剂，采用化学活化的方法制备超高比表面积活性炭。CN101434389 B采用石油焦、煤、椰壳炭等原料，采用氢氧化钾为活化制得比表面积大于2800㎡/g超高比表面积活性炭，但是灰分较高，不能用于超级电容器等行业。CN 1048955C采用高软化点沥青为原料，采用氢氧化钾为活化剂制得比表面积大于2800㎡/g，灰分小于0.5%低灰分超高比表面积活性炭，但是高软化点沥青成本是石油焦的近15倍，显然不适于工业化生产。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的就是要提供一种以石油焦为原料，低灰分、超高比表面积的活性炭，具有良好的吸附性能和电化学性能，可广泛用于军用化学防护、超级电容器、能源储存等领域的低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种低灰分超高比表面积活性炭，所述的活性炭BET比表面积不小于2800㎡/g，灰分：≤0.5％，PH值：6～8，为粉末状。
选取60目～100目石油焦粉，与片状氢氧化钾按质量比1∶5～1∶7比例混合均匀；在惰性气体的保护下，升温至830℃～890℃，活化1.5～3小时；然后经酸洗、水洗后干燥，得到低灰分超高比表面积活性炭。
选用的石油焦灰分低于0.5％。
酸洗时选用酸洗剂应为分析纯浓硫酸，采用去离子水稀释至50％～70％。
选用的去离子水为电阻率大于1M·Ω。
酸洗、水洗的温度均为60℃～90℃。
本发明提供的低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法，通过高温活化、酸洗等步骤，可得到BET比表面积≥2800㎡/g；灰分：≤0.5%的活性炭，具有良好的吸附性能和电化学性能，水系电容量：290F/g，有机系电容量为：143F/g，可广泛用于军用化学防护、超级电容器、能源储存等领域。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明得到的活性炭的扫描电镜照片。
具体实施方式
实施例1：选取10Kg石油焦粉，与50Kg片状氢氧化钾混合均匀；在惰性气体的保护下，于反应炉中升温至830℃，活化3小时；出料后出料后采用酸洗剂进行酸洗，即在在60℃～90℃条件下用硫酸溶液浸泡0.5～1.5小时，洗涤30min～50min，采用压滤器滤干，重复1～3次；然后采用去离子水在60℃～90℃条件下反复洗涤5～8次，洗涤时间为15～20min，经真空干燥得到低灰分超高比表面积活性炭成品，成品的BET比表面积为2975㎡/g，灰分为0.33%，PH值为6.91。
实施例2：选取10Kg石油焦粉，与60Kg片状氢氧化钾混合均匀；在惰性气体的保护下，于反应炉中升温至850℃，活化2小时；出料后出料后采用酸洗剂进行酸洗，即在在60℃～90℃条件下用硫酸溶液浸泡0.5～1.5小时，洗涤30min～50min，采用压滤器滤干，重复1～3次；然后采用去离子水在60℃～90℃条件下反复洗涤5～8次，洗涤时间为15～20min，经真空干燥得到低灰分超高比表面积活性炭成品，成品的BET比表面积为3120㎡/g，灰分为0.30%，PH值为6.51。
实施例3：选取10Kg石油焦粉，与70Kg片状氢氧化钾混合均匀；在惰性气体的保护下，于反应炉中升温至890℃，活化1.5小时；出料后出料后采用酸洗剂进行酸洗，即在在60℃～90℃条件下用硫酸溶液浸泡0.5～1.5小时，洗涤30min～50min，采用压滤器滤干，重复1～3次；然后采用去离子水在60℃～90℃条件下反复洗涤5～8次，洗涤时间为15～20min，经真空干燥得到低灰分超高比表面积活性炭成品。成品的BET比表面积为2989㎡/g，灰分为0.25%，PH值为7.35。
上述实施例中，选用的石油焦灰分低于0.5％；酸洗时选用酸洗剂应为分析纯浓硫酸，采用去离子水稀释至50％～70％；水洗时也选用去离子水，稀释及水洗时选用的去离子水为电阻率大于1M·Ω。成品的PH值参照标准号为GB/T 7702.16-1997煤质颗粒活性炭试验方法中pH值测定方法测定。
Claims (4)
1.一种低灰分超高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于：所述的活性炭BET比表面积不小于2800㎡/g，灰分：≤0.5%，PH值：6～8，为粉末状，其制备方法是：选取60目～100目石油焦粉，与片状氢氧化钾按质量比1:5～1:7比例混合均匀；在惰性气体的保护下，升温至830℃～890℃，活化1.5～3小时；然后经酸洗、水洗后干燥，得到低灰分超高比表面积活性炭，酸洗时选用酸洗剂应为分析纯浓硫酸，采用去离子水稀释至50%～70%。
2.根据权利要求1所述的低灰分超高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于：选用的石油焦灰分低于0.5%。
3.根据权利要求1所述的低灰分超高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于：选用的去离子水电阻率大于1M·Ω。
4.根据权利要求1所述的低灰分超高比表面积活性炭的制备方法，其特征在于：酸洗、水洗的温度均为60℃～9 0℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210455610.1A CN102963891B (zh) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210455610.1A CN102963891B (zh) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102963891A CN102963891A (zh) | 2013-03-13 |
| CN102963891B true CN102963891B (zh) | 2014-10-08 |
Family
ID=47794372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210455610.1A Active CN102963891B (zh) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | 一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102963891B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103566871A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-02-12 | 蚌埠华纺滤材有限公司 | 一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 |
| US9613760B2 (en) | 2014-06-12 | 2017-04-04 | Corning Incorporated | Energy storage device and methods for making and use |
| CN105347341A (zh) * | 2014-08-21 | 2016-02-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于超级电容器的高比表面积活性炭及制备方法 |
| CN107285312B (zh) * | 2016-04-06 | 2019-12-20 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种片状活性炭材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01230414A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-09-13 | Osaka Gas Co Ltd | 活性炭及びその製造方法 |
| CN1048955C (zh) * | 1996-12-24 | 2000-02-02 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 由沥青制备超高比表面积活性炭的方法 |
| CN1304788A (zh) * | 2000-12-13 | 2001-07-25 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种高比表面积活性炭 |
| CN1837038A (zh) * | 2006-02-27 | 2006-09-27 | 李广朝 | 用石油焦生产超高比表面积活性炭的方法 |
| CN101700885B (zh) * | 2009-11-04 | 2012-01-18 | 大连理工大学 | 一种高比表面积活性炭的制备方法 |
-
2012
- 2012-11-14 CN CN201210455610.1A patent/CN102963891B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102963891A (zh) | 2013-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| He et al. | Biomass-derived porous carbons with tailored graphitization degree and pore size distribution for supercapacitors with ultra-high rate capability | |
| Illán-Gómez et al. | Activated carbons from Spanish coals. 2. Chemical activation | |
| Kamiyama et al. | High-capacity hard carbon synthesized from macroporous phenolic resin for sodium-ion and potassium-ion battery | |
| Atinafu et al. | Introduction of eicosane into biochar derived from softwood and wheat straw: Influence of porous structure and surface chemistry | |
| Xie et al. | Removal of phosphate from eutrophic lakes through adsorption by in situ formation of magnesium hydroxide from diatomite | |
| CN102543483B (zh) | 一种超级电容器的石墨烯材料的制备方法 | |
| Senthilkumar et al. | Electric double layer capacitor and its improved specific capacitance using redox additive electrolyte | |
| CN106517197A (zh) | 超级电容器用氮掺杂多孔碳材料的制备方法 | |
| CN105384162A (zh) | 一种玉米芯基多孔碳材料及其制备方法和应用 | |
| CN106115652B (zh) | 一种b和/或p,n共掺杂紫苏叶多孔碳及其制备方法 | |
| CN102867654B (zh) | 一种用于超级电容器的石墨化活性炭电极材料及制备方法 | |
| Xiao et al. | rGO/N-porous carbon composites for enhanced CO2 capture and energy storage performances | |
| CN102963891B (zh) | 一种低灰分超高比表面积活性炭及其制备方法 | |
| Jurewicz et al. | Efficient capacitor materials from active carbons based on coconut shell/melamine precursors | |
| CN104528690A (zh) | 表面覆有石墨烯的多孔碳微球、其制备方法及应用 | |
| CN104709905A (zh) | 一种利用混合熔盐为活化剂制备超级电容器用活性炭的方法 | |
| CN104386684A (zh) | 一种石墨烯的制备方法及石墨烯 | |
| Guo et al. | Design and synthesis of highly porous activated carbons from Sargassum as advanced electrode materials for supercapacitors | |
| CN106348295A (zh) | 核桃壳活性炭的制备方法 | |
| CN105152170A (zh) | 一种蝉蜕基用于电化学电容器的多孔碳材料的制备方法 | |
| Tan et al. | Dulse‐derived porous carbon–polyaniline nanocomposite electrode for high‐performance supercapacitors | |
| Qin et al. | Alginate-derived porous carbon obtained by nano-ZnO hard template-induced ZnCl2-activation method for enhanced electrochemical performance | |
| CN104891479A (zh) | 植物基类石墨烯及其制备方法 | |
| Merin et al. | Biomass‐derived activated carbon for high‐performance supercapacitor electrode applications | |
| CN103971942A (zh) | 应用于超级电容器的石墨烯/聚苯胺/氧化铁复合材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 499, Donglin Road, biological industry park, Yichang District, China (Hubei) free trade zone, Yichang City, Hubei Province Patentee after: Hubei Huaqiang Technology Co., Ltd Address before: 443003 Hubei province Yichang City Kiln Road No. 45 Patentee before: HUBEI HUAQIANG HIGH-TECH Co.,Ltd. |