CN107117612A - 活性炭及其制造方法 - Google Patents

活性炭及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107117612A
CN107117612A CN201610849512.4A CN201610849512A CN107117612A CN 107117612 A CN107117612 A CN 107117612A CN 201610849512 A CN201610849512 A CN 201610849512A CN 107117612 A CN107117612 A CN 107117612A
Authority
CN
China
Prior art keywords
activated carbon
volume
range
manufacture
precursor
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.)
Pending
Application number
CN201610849512.4A
Other languages
English (en)
Inventor
裵臣泰
许宁廷
朴秀进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Inha Industry Partnership Institute
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Inha Industry Partnership Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Inha Industry Partnership Institute filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN107117612A publication Critical patent/CN107117612A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28064—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 500-1000 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B01J20/2808—Pore diameter being less than 2 nm, i.e. micropores or nanopores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28078—Pore diameter
    • B01J20/28085—Pore diameter being more than 50 nm, i.e. macropores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28088—Pore-size distribution
    • B01J20/28092—Bimodal, polymodal, different types of pores or different pore size distributions in different parts of the sorbent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3021—Milling, crushing or grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/305—Addition of material, later completely removed, e.g. as result of heat treatment, leaching or washing, e.g. for forming pores
    • B01J20/3064—Addition of pore forming agents, e.g. pore inducing or porogenic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/30—Active carbon
    • C01B32/312—Preparation
    • C01B32/342—Preparation characterised by non-gaseous activating agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/304—Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/306—Surface area, e.g. BET-specific surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/308—Pore size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/31—Pore size distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H2003/0691—Adsorption filters, e.g. activated carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/14—Pore volume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/16—Pore diameter
    • C01P2006/17—Pore diameter distribution
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

本发明涉及一种活性炭及其制造方法。本发明公开了包括在其表面上形成孔的活性炭，特别地，所述孔包括直径等于或小于大约1.0nm的超微孔。本发明提供的活性炭及其制造方法改进了二氧化碳的选择性吸附能力。

Description

活性炭及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年2月25日提交的韩国专利申请第10-2016-0022772号的优先权，该申请的全部内容结合于本文用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及活性炭及其制造方法。
背景技术
目前，由于矿物燃料的消耗和温室气体的排放，人们对环境友好汽车的兴趣已经迅速地增加。特别是对于生态友好汽车，电动车辆的行驶距离已经成为重要问题。
对于加热和冷却，不同于内燃机，电动车辆通常不具有用于加热的废热源(发动机冷却剂)和用于压缩冷却剂的废电力。所以，可能额外需要用于PTC(正温度系数)加热器和用于压缩冷却剂的电力，并因此可能消耗额外的电力。结果，行驶距离可能减少大约30至50％。
因此，有必要最小化外部空气的引入以阻止温度的改变。在这种情况下，车辆中二氧化碳的浓度因乘客排放的二氧化碳而可能增加，并由此产生安全问题。例如，2000ppm或更大量的二氧化碳可以引起困倦，并且5000ppm的二氧化碳可以引起陷入呼吸苦难的问题。
因此，已经进行减少车辆中二氧化碳的研究。目前，空气过滤器(包括活性炭)已经应用于一些高端汽车中。尽管，这样的空气过滤器可以用作去除有害气体，例如挥发性有机化合物(VOC)或细尘，但其难以去除二氧化碳。
已经使用一种常规活性炭制造方法。例如，在非活化环境下通过高温热处理可以碳化作为前体的各种植物材料(如椰子壳)，并可以额外地对其进行温度化学或物理活化以使其具有大量的孔。然而，根据这种常规方法，所制造的活性炭的表面孔尺寸可能是非均匀的，使得可以形成微孔至大孔的宽广范围的分布。因此，孔隙均匀度可能降低并且难于形成1纳米或更小的超微孔。
上述内容仅旨在帮助理解本发明的背景，并不旨在意指本发明落入本领域技术人员已知的相关技术的范围内。
发明内容
在优选方面，本发明提供活性炭及其制造方法，由此改进二氧化碳的选择性吸附能力。
在本发明的一个方面中，提供包括在其表面形成孔的活性炭。孔可以包括直径等于或小于约1.0nm的超微孔。
超微孔的容积可以适宜地在活性炭表面孔的100％的总体积的大约67容积％至83容积％的范围内。
活性炭的颗粒尺寸可以适宜地在大约150μm至250μm的范围内。
活性炭的BET比表面积可以大于约672.7m2/g。
在另一方面中，本发明提供一种制造活性炭的方法。所述方法可以包括：制备碳前体；通过在碳前体上进行热处理来碳化碳前体；通过研磨来均衡经碳化的碳前体的尺寸；通过将氧化剂和蒸馏水加入至碳前体并进行热处理来活化经研磨的碳前体，由此形成活性炭。
本文所用的术语“碳前体”指的是在碳的改性、处理或活化之前可以提供主要碳源的材料。可以改性、处理或活化碳前体使得所获得的碳材料可以包括作为主要成分的碳，例如，构成大于大约50重量％，大于大约60重量％，大于大约70重量％，大于大约80重量％，大于大约90重量％，大于大约95重量％，或大于大约99重量％的碳材料的总重量。碳前体可以包括矿物源(如煤、矿物燃料)、化学源(如有机化合物)，或生物源(如植物)。本文所用的术语“碳化”指的是将含有碳成分的材料或有机材料转化成碳或基本上纯碳的方法或反应。碳化可以通过例如加热、燃烧、热化学分解、催化反应等等进行。示例性的碳化可以是在惰性气体条件下加热，由此在碳化过程中阻止碳材料的燃烧或氧化。在活化中合适的氧化剂可以包括H2O2、HNO3、O3、N2O、H2SO4、F2、Cl2或它们的组合。
在活化中，氧化剂的体积可以适宜地在氧化剂和蒸馏水的100％的总体积的10体积％至50体积％的范围内。
活化可以适宜地在大约在700℃至1000℃的范围内的温度下进行。
在将氧化剂和蒸馏水的混合物以大约1ml/h至100ml/h的范围内的速度注入碳前体时可以适宜地进行活化。
活化可以适宜地在在0巴至约5巴的范围内的压力下进行。
活化可以适宜地进行大约1h至5h。
制造方法可以进一步包括在活化之后在包含氢气(H2)的气氛下通过加热处理还原活性炭的表面。
优选地，还原可以在惰性气体和氢气(H2)混合的环境下进行，氢气(H2)的体积适宜地可以在惰性气体和氢气(H2)的100％的总体积的大于0体积％至大约10体积％的范围内。
还原可以适宜地在大约700℃至1000℃的范围内的温度下进行。
还原可以适宜地进行大约5小时至10小时。
制造方法可以进一步包括在研磨后通过使用尺寸为100μm至250μm的范围内的筛进行选择经研磨的碳前体。
研磨可以通过使用球磨机进行，并且用于球磨机的球的颗粒尺寸适宜地可以在大约1mm至20mm的范围内。
在均衡中，碳前体的体积可以适宜地在碳前体和球磨机的100％的总体积的大约0.1体积％至40％体积的范围内。
在研磨中，球磨机的处理速度适宜地可以在100rpm至500rpm的范围内。
在研磨中，球磨机的处理时间适宜地可以在大约30min至5h的范围内。
碳化适宜地可以在大约700℃至1000℃范围内的温度下进行。
在制备碳前体中，碳前体可以包括淀粉、椰子壳、橘皮、咖啡渣、竹竿，或它们的组合。
本发明进一步提供可以包括本文中描述的活性炭的车辆部件。示例性的车辆部件可以为空气过滤器。
本发明的其它方面在下文中公开。
根据本发明的示例性实施方案，可以提供活性炭及其制造方法，所述可以改进二氧化碳的选择性吸附能力。
附图说明
图1说明根据本发明示例性实施方案的示例性的活性炭制造方法。
图2显示根据本发明的实施例和对比实施例的氮吸附实验的实验结果。
图3显示根据本公开的实施例和对比实施例的示例性活性炭的孔分布图的计算结果。
图4显示根据本公开的实施例和对比实施例的示例性活性炭的O1s峰的实验测量结果。
图5显示根据本发明的实施例和对比实施例的示例性活性炭上二氧化碳的吸附效果的实验测量结果。
具体实施方式
本文所使用的术语仅为了描述特定示例性实施方案的目的，并不旨在限制本发明。除非上下文中清楚作出相反表示，如本文所使用的单数形式“一”和“一个”旨在也包括复数形式。应当进一步了解，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一种或多种其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。如本文所使用的术语“和/或”包括列出的相关项目的一个或多个的任何和全部组合。
除非特别指出或明显区别于上下文，本文中所用的术语“大约”理解为在本领域内的普通公差的范围内，例如在均值的2个标准偏差内。“大约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非上下文明确说明，本文所提供的所有数值通过术语“大约”修改。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
在下文中，将描述本公开的示例性实施方案。示例性实施方案尽管作为实施例提供，但本发明并不限制于此，而是限定于所附的权利要求的范围中。
在本说明书中，词语“超微孔”指的是直径为1nm或更小的孔。进一步地，词语“微孔”指的是直径为2nm或更小的孔。此外，词语“中孔”指的是直径在大于2nm且等于或小于50nm的范围内的孔。
如上所述，常规活性炭的表面孔尺寸可以在微孔至大孔的宽广分布范围内变化。因此，孔隙均匀度降低并且难于形成1纳米或更小的超微孔。
因此，本发明提供活性炭及其制造方法。如此，活性炭通过形成数量增加的直径为1nm或更小的超微孔可以获得二氧化碳吸附能力的大幅改进。
图1说明根据本发明示例性实施方案的活性炭制造方法。在下文中，活性炭制造方法和所制造的活性炭将参照图1进行描述。
根据本发明的示例性实施方案，活性炭制造方法可以包括：制造碳前体(S10)；通过热处理来碳化碳前体(S20)；通过研磨来均衡经碳化的碳前体以形成均匀尺寸(S30)；通过将氧化剂和蒸馏水加入至碳前体并在碳前体上进行热处理来活化经研磨的碳前体(S40)。
碳前体的研磨可以通过使用球磨机进行。通过使用球磨机的碳前体的研磨可以有利于均衡碳前体的颗粒尺寸，因此制造可以从中去除杂质的高品质的活性炭。这种研磨操作可以通过使用可以实施均匀化研磨的任何方法进行，如除了使用球磨机的方法之外的碾磨方法。
进一步地，为了增加蒸汽分子的活性可以通过同时使用氧化剂和蒸馏水(氧化剂-蒸汽活化)来活化碳前体。因此，可以选择性地增加碳表面上直径为1nm或更小的超微孔的形成率。因此，可以增加活性炭的比表面积和孔隙均匀度。
在下文中，将描述制造方法的每个步骤和所制造的活性炭。
在制造碳前体(S10)中，碳前体可以包括淀粉、椰子壳、橘皮、咖啡渣、竹竿或它们的组合。然而，本发明并不限制于此，而是可以使用基于各种蔬菜、植物或其它生物材料的任何材料作为碳前体。例如，基于廉价的植物和蔬菜的材料可以降低活性炭的制造成本。
通过使用热处理来碳化活性炭前体(S20)可以在惰性气体氛围中进行。惰性气体可以包括氮气或氩气，但本发明并不限制于此。
用于碳化的热处理温度可以在大约700℃至1000℃的范围内。碳化在低于700℃的温度下可能不完全。由于碳化在大约700℃至1000℃的温度范围内充分进行，所以不需要进行温度超过1000℃的热处理。当热处理的温度超过1000℃时，可能产生不需要的成本，并且可能减少碳化产量。
经碳化的碳前体可以通过使用球磨机研磨经碳化的碳前体(S30)来均衡经碳化的碳前体的尺寸，而用于球磨机的球和球磨机的容器的材料可以包括SUS或氧化锆(ZrO2)，但本发明并不限于此。
用于球磨机的球的颗粒尺寸可以在约1mm至20mm的范围内。当球的尺寸小于预定的范围时，例如，小于大约1mm，产量可能迅速减小，且在颗粒中的杂质的相对含量可能增加。相反地，当球的尺寸大于预定的尺寸时，可能主要形成大尺寸的颗粒，由此减小球磨机的效果。
碳前体的体积可以在用于碳前体和球磨机的球的100％的总体积的约0.1体积％至40％体积的范围内。优选地，碳前体的体积可以在大约0.1体积％至30体积％的范围内。当前体的体积大于预定的范围时，例如，大于大约球的体积的30体积％，球磨机的效果可能变差。相反地，当前体的体积小于预定范围时，小于球的大约0.1体积％，在球磨机中产生的热量可能增加，由此降低产量。
球磨机的处理速度可以在大约100rpm至500rpm的范围内。当球磨机的处理速度大于预定范围时，例如，大于大约500rpm，反应容器可能过度加热。相反地，当球磨机的处理速度小于预定范围时，例如，小于大约100rpm，球磨机的效果可能降低，由此造成问题。
球磨机的处理时间可以在30分钟至5小时的范围内。在球磨机的处理时间长于预定范围的情况下，例如，大于5小时，可能降低整体产量，并且整体颗粒尺寸可能减小。相反地，当球磨机的处理时间小于预定范围时，例如，小于大约30分钟，球磨机的效果可能降低，由此造成问题。
活性炭制造方法可以进一步包括在通过球磨机处理进行均衡之后通过使用酸清洗前体从而去除杂质。此处，所用的酸可以包括盐酸、硝酸或硫酸，但本发明并不限于此。
此外，活性炭制造方法可以进一步包括在均衡和酸清洗之后通过使用尺寸范围在100μm至250μm的筛来选择经均衡的碳前体。这样，可以获得具有均衡颗粒尺寸、增加的比表面积的活性炭，且可以去除杂质。当制造活性炭以将其应用于实际产品中时，活性炭的颗粒尺寸均匀度可能是重要的因素。例如，当用于水净化过滤器、车辆空调过滤器、超级电容器电极等时，活性炭通过将其与粘合剂混合而改变成丸状或颗粒状。在此情况下，当颗粒尺寸不均匀时，性能可能变差。如上所述，当通过使用尺寸范围在100μm至250μm的筛选择碳前体时，可以在车辆空调系统中的车辆空气过滤器中使用由此获得的活性炭。
在通过将氧化剂和蒸馏水加入经均衡的碳前体并对其进行热处理来活化碳前体(S40)中所使用的氧化剂可以包括H2O2、HNO3、O3、N2O、H2SO4、F2、Cl2、另一卤族氧化剂，或它们的组合。可以优选H2O2，但本发明并不限于此。如上所述，为了增加蒸汽分子的活性可以通过同时使用氧化剂和蒸馏水(氧化剂-蒸汽活化)来活化碳前体。因此，可以选择性地增加碳表面上直径为1nm或更小的超微孔的形成率。因此，可以增加活性炭的比表面积和孔隙均匀度。
通常，已经形成的常规活性炭具有大约50％至70％的直径为大约2nm的微孔和大量(例如，30％-50％)的直径为大约2至50nm的中孔。因此，难以形成大约1nm或更小的超微孔。然而，如上所述，可以通过氧化剂-蒸汽活化来形成大量的大约1nm或更小的超微孔。
优选地，如在下文实施例中得到支持的，直径为大约1.0nm或更小的超微孔可以通过这种活化而在活性炭的表面上形成。例如，活性炭的尺寸可以在大约0至1.0nm，大约0.3nm至1.0nm，大约0.3nm至0.6nm，大约0.6nm或更小，大约0nm至0.6nm，大约0.75nm或更小，大约0.3nm至0.75nm，或大约0nm至0.75nm的范围内。在此情况下，活性炭表面的总孔容积可以在大约0.5cm3/g至0.7cm3/g的范围内，其超微孔的孔容积可以在大约0.4cm3/g至0.5cm3/g的范围内。此外，超微孔的容积可以在活性炭表面孔的100％的总容积的大约67容积％至83容积％的范围内。通过使用高孔容积比的具有高孔容积比的超微孔可以显著改进比表面积。特别地，活性炭的BET比表面积可以大于大约672.7m2/g。优选地，比表面积可以在大于672.7m2/g至1185.1m2/g的范围内。
在活化中，氧化剂的体积可以在氧化剂和蒸馏水的100％的总体积的大约10体积％至50体积％的范围内。例如，氧化剂的体积可以在大约5体积％至50体积％，大约5体积％至40体积％，大约5体积％至35体积％，大约5体积％至25体积％，或大约5体积％至15体积％的范围内。随着氧化剂的比例增加，由于将氧官能团引入前体表面的比例和微孔的发展使得比表面积增加。然而，当氧化剂的比例大于预定范围时，例如大于大约50体积％，则可能减少微孔的比例，由此减少比表面积和产量。
活化可以在大约700℃至1000℃的范围内的温度下进行。当活化在低于700℃的温度下进行时，则活化效果可能降低。当活化在高于大约1000℃的温度下进行，则产量可能剧烈变差。
在可以将碳前体加入炉中之后，可以在将氧化剂和蒸馏水的混合物加入炉中的同时进行活化。在此情况下，氧化剂和蒸馏水的混合物可以以大约1ml/h至100ml/h范围内的速度加入已经加入碳前体的炉中，炉的内部压力可以在大于0巴至大约5巴的范围内调节。
炉的内部压力可以在大约2巴至5巴的范围内调节。当炉的内部压力小于预定范围，例如，小于大约2巴时，活化效果可能降低。相反地，当炉的内部压力大于预定范围时，例如，大于大约5巴，则微孔的破裂和尺寸大于中孔的孔的发展可能显著增加，由此减小比表面积。此外，随着压力增加，碳化产量可能减小。
活化可以进行大约1小时至5小时的范围内的时间。当活化时间长于预定时间时，例如，大于大约5小时，则产量可能减小，且材料的孔的整体结构可能被破坏。相反地，当活化时间小于预定时间时，例如，小于大约1小时，则活化效果可能降低。
根据本发明的示例性实施方案，活性炭的制造方法可以进一步包括通过对碳前体在包含氢气(H2)的气氛下进行热处理而还原碳前体的表面。在上述氧化剂-蒸汽活化中，由于引入由氧化剂造成的酸性位点(δ+)而使二氧化碳吸附能力可能降低。然而，当使用额外的表面官能团的还原步骤的情况下，通过最小化表面酸中心可以降低表面酸度，由此改进吸附剂的二氧化碳吸附能力。
如在下文实施例中得到支持的，通过这种还原步骤，可以形成直径大约为0.6nm(尺寸小于大约1nm)的超微孔。特别地，可以形成直径在大于0nm至大约0.6nm范围内的超微孔。如上所述，这种超微孔可以具有高的孔容积比例，由此有利于改进活性炭的比表面积。
此外，在活性炭表面上形成的氧官能团可以通过在氧化剂-蒸汽热处理步骤中的这种还原步骤而被去除，由此进一步改进二氧化碳吸附能力。
还原步骤可以在惰性气体和氢气(H2)混合的环境下进行，氢气(H2)的体积可以在惰性气体和氢气(H2)的100％的总体积的大于0体积％至大约10体积％的范围内。当氢气的比例大于预定的量时，例如，大于大约10体积％，存在爆炸的风险。
还原步骤可以在大约700℃至1000℃的范围内的温度下进行。
当还原温度小于预定温度时，例如，小于大约700℃，还原效果可能降低。相反地，当温度大于预定温度时，例如，大于大约1000℃，孔结构可能被破坏。
还原步骤可以进行5小时至10小时的范围内的时间。当还原时间小于大约预定范围时，例如，小于大约5小时，还原效果可能降低。相反地，当还原时间大于预定范围时，例如，大于大约10小时，孔结构可能被破坏。
以下的实施例进一步详细地说明了本发明。然而，以下的示例性实施方案仅用于说明性的目的，而本发明的范围并不限于此。
实施例
对比实施例1
通过将植物基的碳前体(淀粉)加入管式炉，将它们以2℃/min的升温速率加热至800℃的温度，并维持90分钟以碳化它们，从而获得样品。随后将其冷却至室温。然后，通过使用1M盐酸溶液和蒸馏水清洗样品一次或两次，然后在120℃下完全干燥12小时。
随后研磨经碳化的碳前体，接着通过使用1M盐酸溶液清洗，并在真空烘箱中干燥，从而获得活性炭。在球磨机研磨中，混合直径为5mm和10mm的氧化锆球(5mm:10mm＝30体积％:70体积％)以待用，并以360rpm进行研磨1小时。此外，碳前体的体积设定为用于碳前体和球磨机的球的100％的总体积的30体积％。
对比实施例2
通过将植物基的碳前体(淀粉)加入管式炉，将它们以2℃/min的升温速率加热至800℃的温度，并维持90分钟以碳化它们，从而获得样品。随后将其冷却至室温。然后，通过使用1M盐酸溶液和蒸馏水清洗样品一次或两次，然后在120℃的温度下完全干燥12小时。
随后研磨经碳化的碳前体，接着通过使用1M盐酸溶液清洗，并在真空烘箱中干燥。在球磨机研磨中，混合直径为5mm和10mm的氧化锆球(5mm:10mm＝30体积％:70体积％)以待用，并以360rpm进行研磨1小时。此外，碳前体的体积设定为用于碳前体和球磨机的球的100％的总体积的30体积％。
然后，将经碳化的淀粉均匀地撒在铝舟皿中然后放置在管式炉中。
然后，在将样品在氮气(N2)气氛下以2℃/min的升温速率加热至800℃的温度后，停止氮气(N2)的供应，以6ml/h的速度注入蒸馏水以待活化，同时维持炉的内部压力1小时。
然后，通过使用1M盐酸溶液和蒸馏水清洗样品一次或两次，然后在120℃下完全干燥12小时，从而获得活性炭。
实施例1
通过将植物基的碳前体(淀粉)加入管式炉，将它们在氮气(N2)气氛下以2℃/min的升温速率加热至800℃的温度，并维持90分钟以碳化它们，从而获得样品。随后将其冷却至室温然后，通过使用1M盐酸溶液和蒸馏水清洗样品一次或两次，然后在120℃的温度下完全干燥12小时。
随后研磨经碳化的碳前体，接着通过使用1M盐酸溶液清洗，并在真空烘箱中干燥。在球磨机研磨中，混合直径为5mm和10mm的氧化锆球(5mm:10mm＝30体积％:70体积％)以待用，并以360rpm进行研磨1hr。此外，碳前体的体积设定为用于碳前体和球磨机的球的100％的总体积的30体积％。
然后，通过使用150μm筛选择经研磨的前体。然后，将经碳化的淀粉均匀地撒在铝舟皿中然后放置在管式炉中。
然后，在将样品在氮气(N2)气氛下以2℃/min的升温速率加热至800℃的温度后，停止氮气(N2)的供应，以体积比例(10:90，氧化剂:蒸馏水)混合过氧化氢(氧化剂)和蒸馏水以获得一种材料，以6ml/h的速度将该材料加入以待活化，同时维持炉的内部压力1小时。
然后，通过使用1M盐酸溶液和蒸馏水清洗样品一次或两次，然后在120℃的温度下完全干燥12小时，从而获得活性炭。
实施例2
将实施例1中获得的活性炭加入管式炉，在氩气(Ar)和氢气(H2)以预定体积比例(90:10，Ar:H2)相混合的混合环境下以2℃/min的升温速率加热至800℃的温度，并维持5小时。随后将其冷却至室温。
然后，通过使用乙醇和蒸馏水清洗样品两次或三次，然后在120℃下完全干燥12小时，从而获得活性炭。
实验实施例1
通过使用由BELSORP公司在日本制造的BELSORP MAX设备进行77K/氮吸附实验。该结果示于图2和表1中。
表1中数据的来源操作如下。通过使用Brunauer-Emmett-Teller(BET)公式得到比表面积。通过使用直至0.990的相对压力的吸附曲线计算总孔容积，通过使用Dubinin-Radushkevich(D-R)公式得到微孔容积，通过从总孔容积中减去微孔的体积计算中孔的容积。
如图2和表1中所示，相比于使用蒸馏水的对比实施例2，在使用氧化剂和蒸馏水进行氧化剂-蒸汽活化的实施例1的活性炭中微孔的形成得到进一步改进。此外，与对比实施例2相比，在活化之后额外包括还原的实施例2的活性炭中微孔的形成进一步得到改进。此外，在实施例1和2中比表面积得到极好的改进。
表1
实验实施例2
通过采用图2中获得的氮气-吸附曲线使用非定域密度函数理论(NLDFT)模型来计算取决于孔直径的孔分布图。其计算条件如下。N2/77K吸附-脱附等温线和缝隙模型的结果示于图3。
由于孔在使用磨机的对比实施例1中难于形成，因此不能对其进行分析。如图3所示，在使用蒸汽活化的对比实施例1中形成的较少微孔是非均匀性的。在使用氧化剂-蒸汽活化的实施例1中形成大量的大约1nm的超微孔从而具有比使用蒸汽活化的对比实施例2更加均匀的分布。在实施例1加入还原的实施例2中，直径大约1nm的超微孔精细地形成了大约0.6nm的超微孔从而具有最均匀的分布。
实验实施例3
图4说明使用XPS观察表面O1s峰的结果数据。通过使用由Thermo FisherScientific公司制造K-Alpha模型和150W的Mgka x-射线分析表面官能团。
观察到存在于来自磨机的对比实施例1表面上的羰基C＝O峰。在使用蒸汽活化的对比实施例2中，观察到一些羟基基团(C-OH)峰。这可能是由于在蒸汽活化中水分子(H2O)的作用。
与常规蒸汽活化相比，在使用氧化剂-蒸汽活化的实施例1中，羰基C＝O峰和羧基基团(-COOH)峰增加。这可能是表面氧化的结果，表面氧化由于取决于氧化剂的加入。
在实施例1加入还原的实施例2中，羰基C＝O峰和羧基基团(-COOH)峰减少从而显示出于对比实施例2相似的表面状态。因此，观察到活性炭表面的氧官能团通过还原可以减少。
实验实施例4
通过使用由BELSORP公司在日本制造的BELSORP MAX设备进行298K/二氧化碳吸附实验。该结果示于图5中。将通过乙二醇和水以3:7的比例混合得到的溶液加入恒温烘箱中以维持在298K的温度下，从而维持室温状态。
如图5中所示，在对比实施例1中，几乎没有获得二氧化碳吸附效果。此外，相对于使用蒸汽活化的对比实施例2，观察到在使用氧化剂-蒸汽活化或额外还原的实施例1和实施例2中可以改进活性炭的二氧化碳吸附效果。特别地，在使用额外还原的实施例2中，通过减少表面酸性基团进一步改进了二氧化碳吸附效果。
虽然本发明已经结合目前被认为是实际的示例性实施方案进行了描述，然而应理解本发明并不限于公开的实施方案，而是相反地，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的不同修改和等同形式。

Claims (25)

1.一种活性炭，其包括：
在其表面上形成的孔，
其中所述孔包括直径等于或小于大约1.0nm的超微孔。
2.根据权利要求1中所述的活性炭，其中超微孔的容积在活性炭表面孔的100％的总容积的大约67容积％至83容积％的范围内。
3.根据权利要求2中所述的活性炭，其中超微孔具有等于或小于0.75μm的直径。
4.根据权利要求3中所述的活性炭，其中活性炭的颗粒尺寸在150μm至250μm的范围内。
5.根据权利要求1中所述的活性炭，其中活性炭的BET比表面积大于672.7m2/g。
6.一种制造活性炭的方法，所述方法包括：
制备碳前体；
通过对碳前体进行热处理来碳化碳前体；
通过研磨碳前体来均衡经碳化的碳前体；以及
通过将氧化剂和蒸馏水加入经均衡碳前体中并在碳前体上进行热处理来活化经均衡的碳前体，从而形成活性炭。
7.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中在活化中氧化剂包括H2O2、HNO3、O3、N2O、H2SO4、F2、Cl2或它们的组合。
8.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中在活化中，氧化剂的体积在氧化剂和蒸馏水的100％的总体积的10体积％至50体积％的范围内。
9.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中活化在大约700℃至1000℃的范围内的温度下进行。
10.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中进行活化的同时将氧化剂和蒸馏水的混合物以大约1ml/h至100ml/h的速度注入碳前体。
11.根据权利要求10中所述的制造活性炭的方法，其中活化在0巴至大约5巴的范围内的压力下进行。
12.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中活化在大约1小时至5小时的范围内的时间进行。
13.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其进一步包括：
在包含氢气H2的气氛下通过在活性炭上进行热处理而还原活性炭的表面。
14.根据权利要求13中所述的制造活性炭的方法，其中还原在惰性气体和氢气H2相混合的混合环境下进行，并且
氢气H2的体积在惰性气体和氢气H2的100％的总体积的大于0体积％至大约10体积％的范围内。
15.根据权利要求13中所述的制造活性炭的方法，其中还原在大约700℃至1000℃的范围内的温度下进行。
16.根据权利要求13中所述的制造活性炭的方法，其中还原进行大约5小时至10小时。
17.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其进一步包括：
在均衡之后，通过使用尺寸范围在大约100μm至250μm的筛来选择经均衡的碳前体。
18.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中均衡通过使用球磨机进行，并且用于球磨机的球的颗粒尺寸在大约1mm至20mm的范围内。
19.根据权利要求18中所述的制造活性炭的方法，其中在均衡中，碳前体的体积在碳前体和球磨机的100％的总体积的大约0.1体积％至40体积％的范围内。
20.根据权利要求18中所述的制造活性炭的方法，其中在均衡中，球磨机的处理速度在大约100rpm至500rpm的范围内。
21.根据权利要求18中所述的制造活性炭的方法，其中在均衡中，球磨机的处理时间在30分钟至5小时的范围内。
22.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中碳化在大约700℃至1000℃的范围内的温度下进行。
23.根据权利要求6中所述的制造活性炭的方法，其中碳前体包括淀粉、椰子壳、橘皮、咖啡渣、竹竿或它们的组合。
24.一种包括根据权利要求1中所述的活性炭的车辆部件。
25.根据权利要求24中所述的车辆部件为空气过滤器。
CN201610849512.4A 2016-02-25 2016-09-23 活性炭及其制造方法 Pending CN107117612A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0022772 2016-02-25
KR1020160022772A KR101896319B1 (ko) 2016-02-25 2016-02-25 활성탄소 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107117612A true CN107117612A (zh) 2017-09-01

Family

ID=59679466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610849512.4A Pending CN107117612A (zh) 2016-02-25 2016-09-23 活性炭及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10328381B2 (zh)
KR (1) KR101896319B1 (zh)
CN (1) CN107117612A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107804848A (zh) * 2017-11-21 2018-03-16 浙江省林业科学研究院 一种表面活化的秸秆基多孔活性炭的制备方法
CN108940197A (zh) * 2018-07-19 2018-12-07 西北民族大学 一种二氧化碳吸附材料的制备方法
CN110975809A (zh) * 2019-12-12 2020-04-10 广东工业大学 一种橘络基生物炭及其应用
CN110975810A (zh) * 2019-12-12 2020-04-10 徐州工程学院 一种能控制臭氧压力的球磨生物炭制备装置及方法
CN112479207A (zh) * 2020-10-23 2021-03-12 宁波大学 一种活性炭的回收方法、包括该方法回收得到活性炭的双电层电容器及其制备方法
CN112566871A (zh) * 2018-08-31 2021-03-26 韩国东海炭素株式会社 活性碳及其制造方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101908965B1 (ko) 2017-10-23 2018-10-18 (주)포스코켐텍 초과열 증기를 활용한 고강도/고수율 활성탄소의 제조방법
KR102506938B1 (ko) * 2018-02-02 2023-03-07 현대자동차 주식회사 활성탄소의 제조방법
CN111712316A (zh) * 2018-02-13 2020-09-25 卡尔冈碳素公司 化学吸附剂氧化法以及由其制备的吸附剂
CN108905963A (zh) * 2018-06-28 2018-11-30 温州大学 一种用于去除水体中重金属离子的生物吸附剂的制备方法
CA3113913A1 (en) * 2018-09-25 2020-04-02 Proprietect L.P. Composite foam article
KR102238361B1 (ko) * 2019-01-07 2021-04-12 인하대학교 산학협력단 셀룰로오스 기반인 구형활성탄 및 그의 제조방법
KR102206994B1 (ko) * 2019-01-16 2021-01-25 인하대학교 산학협력단 증기 활성화와 규소소거법의 시너지효과를 이용한 왕겨 기반의 메탄저장용 활성탄소 제조방법
KR102219228B1 (ko) * 2019-05-17 2021-02-24 인하대학교 산학협력단 고분자 기반인 구형 활성탄 제조방법
CN110642249B (zh) * 2019-10-21 2021-05-25 浙江农林大学 一种碳基电极材料的制备方法及其应用
CN110615435A (zh) * 2019-10-29 2019-12-27 西南大学 生物质活性炭材料的制备方法及其应用
US20210170321A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-10 Swansea University Catalyst-free and activation-free ultra-microporous carbon nanospheres for low pressure co2 capture and a green method of making same
CN110975815A (zh) * 2019-12-25 2020-04-10 南宁师范大学 一种硝酸氧化改性高温炭化活性竹炭的制备方法
KR102343364B1 (ko) * 2020-07-14 2021-12-27 인하대학교 산학협력단 옥살산칼륨을 이용한 녹말 기반의 기체 흡착용 활성탄소 및 이의 제조방법
KR102424905B1 (ko) 2020-07-20 2022-07-25 인하대학교 산학협력단 화학적 활성화 및 규소 제거법에 의한 코코넛껍질 기반의 수소저장용 활성탄소 제조 방법
KR102414318B1 (ko) * 2020-09-08 2022-06-29 인하대학교 산학협력단 커피찌꺼기 기반의 수소저장용 활성탄소 및 이의 제조방법
CN113231017B (zh) * 2021-04-29 2023-07-18 广东工业大学 一种改性超细粉末活性炭及其制备方法和应用
KR102664368B1 (ko) * 2021-08-17 2024-05-09 인하대학교 산학협력단 옥살산칼륨을 이용한 커피찌꺼기 기반의 이산화탄소 포집용 활성탄소의 제조방법
CN113998698A (zh) * 2021-09-07 2022-02-01 重庆理工大学 一种柑橘皮渣制备生物质活性炭的方法
KR102570663B1 (ko) * 2021-11-24 2023-08-25 한국세라믹기술원 산화 안정화 및 스팀 활성화를 이용한 다공성 활성탄의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1491886A (zh) * 2002-10-23 2004-04-28 煤炭科学研究总院北京煤化学研究所 一种制备活性炭的方法
CN104499097A (zh) * 2014-12-23 2015-04-08 清华大学 一种利用过氧化氢强化水蒸气活化制备活性炭纤维的方法
US9040452B2 (en) * 2009-11-05 2015-05-26 National University Corporation Gunma University Carbon catalyst, method of producing same, and electrode and battery each utilizing same
KR101588768B1 (ko) * 2014-10-27 2016-01-26 현대자동차 주식회사 활성탄소 및 그 제조방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4624937A (en) * 1984-05-10 1986-11-25 Monsanto Company Process for removing surface oxides from activated carbon catalyst
KR101477802B1 (ko) * 2008-02-05 2014-12-31 지에스칼텍스 주식회사 전극용 활성탄, 그의 제조방법 및 상기 활성탄을 포함하는연수기
KR101123586B1 (ko) 2010-07-08 2012-03-21 한서대학교 산학협력단 고 기공 탄소 소재 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 고 기공 탄소 소재

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1491886A (zh) * 2002-10-23 2004-04-28 煤炭科学研究总院北京煤化学研究所 一种制备活性炭的方法
US9040452B2 (en) * 2009-11-05 2015-05-26 National University Corporation Gunma University Carbon catalyst, method of producing same, and electrode and battery each utilizing same
KR101588768B1 (ko) * 2014-10-27 2016-01-26 현대자동차 주식회사 활성탄소 및 그 제조방법
CN104499097A (zh) * 2014-12-23 2015-04-08 清华大学 一种利用过氧化氢强化水蒸气活化制备活性炭纤维的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张胜东: "玉米芯活性炭的制备、改性及CO2气体吸附性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107804848A (zh) * 2017-11-21 2018-03-16 浙江省林业科学研究院 一种表面活化的秸秆基多孔活性炭的制备方法
CN107804848B (zh) * 2017-11-21 2021-01-05 浙江省林业科学研究院 一种表面活化的秸秆基多孔活性炭的制备方法
CN108940197A (zh) * 2018-07-19 2018-12-07 西北民族大学 一种二氧化碳吸附材料的制备方法
CN112566871A (zh) * 2018-08-31 2021-03-26 韩国东海炭素株式会社 活性碳及其制造方法
CN110975809A (zh) * 2019-12-12 2020-04-10 广东工业大学 一种橘络基生物炭及其应用
CN110975810A (zh) * 2019-12-12 2020-04-10 徐州工程学院 一种能控制臭氧压力的球磨生物炭制备装置及方法
CN112479207A (zh) * 2020-10-23 2021-03-12 宁波大学 一种活性炭的回收方法、包括该方法回收得到活性炭的双电层电容器及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10328381B2 (en) 2019-06-25
KR20170100331A (ko) 2017-09-04
US20170247258A1 (en) 2017-08-31
KR101896319B1 (ko) 2018-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107117612A (zh) 活性炭及其制造方法
US10815127B2 (en) Method for manufacturing activated carbon
US10300456B2 (en) Method for manufacturing activated carbon
US10512891B2 (en) Method for manufacturing activated carbon
US10086357B2 (en) Method for manufacturing activated carbon
Guangzhi et al. Preparation and CO 2 adsorption properties of porous carbon from camphor leaves by hydrothermal carbonization and sequential potassium hydroxide activation
Palomo et al. Selective nitrogen functionalization of phosphorus-containing activated carbons
Deng et al. Role of micropores and nitrogen-containing groups in CO2 adsorption on indole-3-butyric acid potassium derived carbons
JP5159970B1 (ja) 活性炭及びその製造方法
KR101927177B1 (ko) 활성탄소의 제조방법
Vassileva et al. Thiouracil modified activated carbon as a sorbent for some precious and heavy metal ions
Li et al. Adsorption performance of acetone on activated carbon modified by microwave heating and alkali treatment
KR101441329B1 (ko) 슈퍼 커패시터용 메조포러스 탄소체의 제조방법
Shirzad et al. Acid modified activated carbon derived from chestnut oak shells for adsorption and removal of methylene blue from aqueous solution
JP7373549B2 (ja) 活性炭およびその製造方法
Lee et al. Isotherms and thermodynamics of malachite green on CO2-activated carbon fibers
KR20210064846A (ko) 플라이애시를 포함하는 원료로부터 형성되는 활성탄 및 이의 제조방법
JP2022077012A (ja) Ｃｏ２－アルカリ系複合活性化による電気二重層キャパシタ用の活性炭及びその製造方法
KR20180069559A (ko) 활성탄소 및 그의 제조방법
Shafeeyan et al. Statistical Modeling and Optimization of Amination Conditions of Activated Carbon for Carbon Dioxide Adsorption Using Response Surface Methodology

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination