CN1129913A - 带有官能团的活性炭 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种生产改性型活性炭的方法，包括在低于180℃含卤素的气氛中处理活性炭材料，然后在升高温度下用亲核试剂对卤化所得的产物进行处理。卤化作用以氯化为好，优选在120℃或低于120℃下进行，当然，在85℃或低于85℃下进行更好，为了方便，在30℃或低于30℃下进行也是可以的。亲核试剂可以是液体或气体，有机试剂或无机试剂，只要带有一个能从碳表面上亲核取代卤素(比如氯)的官能团就行。卤化作用要进行几个小时，例如24小时。由本发明生产的这类活性炭，因表面带有官能团，所以在吸附过程中具有物种专一性的能力。

Description

带有官能团的活性炭
本发明涉及在表面具有官能团的活性炭的生产方法，由于有这种官能团存在，所以可获得吸附过程中的物种专一性。优选的官能团来自有机化学部分。
本发明人以前描述过具有抗老化性能的氯化活性炭的生产过程，当这种活性炭暴露在潮湿的空气中长时间后，材料的吸附能力就要降低(Hall and Holmes：Carbon(1992)Vol.2 pp 173-176)。通过在180℃下将活性炭样品在氯气中处理3小时，然后用水或甲醇洗涤，他们能生产出即使在80％(W/W)的相对湿度下预平衡后，吸附典型污染物三氯硝基甲烷的能力至少与原始活性炭同样有效的材料。结果表明，所得材料具有加强了的吸附活性。
本发明人现在发现，他们以前的卤化步骤在上面所说的低于180℃时进行时，用适当试剂处理，会导致碳表面含活性官能团的部分与碳表面发生结合，致使不能用洗涤或减压干燥的方法将官能团除去。通过现在的方法生产的含有官能团的碳，在潮湿的气氛中抗老化，使用过程中不产生含官能团的蒸气。后者能使挥发性试剂固定在碳上，如果仅用通常的浸渍方法，这些官能团本来是会丢失的。
用相对低温卤化得到的结果，与180℃或更高温度下用氯处理碳，然后对其进行洗涤所得结果大不相同。这种方式将化学部分引入到碳表面上，能够方便而容易地生产出非常称心的选择性活性炭材料。它们本身具有广泛的用途，特别是用作过滤材料、气相色谱吸附剂、催化剂和分离床组分。
因此，本发明的第一个方面，是提供生产结合有官能团的碳材料的方法。该方法包括两部分，首先是在一定条件下卤化一种含碳材料，使卤素结合到碳上，但可被亲核试剂置换；接着是用带有官能团或其化学前体基团的亲核试剂处理卤化后的碳，对卤素进行置换，生产出经减压加热和/或用含水溶剂洗涤后，官能团仍与碳保持结合的产物。特别优选的材料在120℃和3毫巴压力下加热后仍保留着官能团。
氟、氯、溴和碘都能被反应物从碳表面上置换下来。但是，溴必须在相对高温(约200℃)下进行，并且难以置换；而氟在表面反应的同时又被碳吸附，吸附的氟慢慢放出，降低了碳的表面稳定性，并在一定程度上带来常常不期望出现的吸湿性能。碘操作起来难度大，并且活性相对较差。相反，氯化可以在低温下进行，这样就简化了样品制备和气体操作过程。可置换的氯可以大量形成，这取决于氯化的温度，当与液体或气体形式的亲核试剂接触时，氯能被比较容易地置换出来。
卤化最好是使用氯或溴，其中以氯最好。氯化在120℃或低于120℃下进行较好，在85℃或低于85℃下进行更好，在30℃或低于30℃下进行更为方便。氯化时间可从1小时到几个小时，比如24小时。
亲核试剂可以是固体、液体或气体，可以是有机试剂，也可以是无机试剂，只要含有能从碳表面上置换卤素的基团就行。应该注意到，尽管在这里使用了亲核试剂这一术语，但试剂与碳结合的精确性质，以及对卤素的置换性能，都没有阐明。这样，本发明提供的方法在反应机理上不受限制。
因此，虽然卤素被亲核试剂的作用从碳表面上取代下来，但是它究竟是和亲核试剂生成盐后保留着，还是在真空条件下丢失，仍不清楚。本发明的特征性特点在于，亲核试剂连同其上的官能团，经过这种卤化预处理后，在减压和升高温度条件下仍会保留在碳上，否则，就不会这样牢固地保持，时间一长，就会损失官能团的量。
在置换步骤中，含官能团部分与碳的结合会随着温度的升高而加强。对液体亲核试剂来说，置换最好在回流温度或约200℃下进行。
合适的亲核试剂的例子具有(I)的化学式：
                  H-XRn       (I)这里，X为O、N或S；每一个R都是独立选自H和任选取代的烷基或链烯基，或者两个或多个R基包括或一起形成一个或多个任选取代的环烷基、环链烯基或杂环基团；n为X原子的化合价减1(相应于H-X键)。
与碳结合的官能团或其化学前体，取决于希望得到的改性型炭终产物的性质，可以包括疏水部分，但最常见的是氨基、巯基、磺基或其它硫氧化物、卤素、羧基、酮基、醛基或者特别是能含有金属离子或原子的基团。其它如具有杂环形式的官能团也可成为取代基，如吡啶环和哌啶环。这里用到的化学前体这一术语，意指包括那种一旦与碳表面结合，便能通过化学转化，如氧化和还原，生成要求基团的部分。
下列具体试剂能与在低温下用氯预处理后的碳发生结合，留下在减压和高温情况下能抵抗脱气，并在其上保留官能团的被取代碳表面，它们包括醇类和胺类，如甲醇、氨、乙醇胺、乙胺、乙二胺和异丙胺。
为在碳表面加上一个给定的官能团，除使用能与碳结合的亲核基团外，要使用含有带有该官能团的部分或其前体的亲核试剂。为使所希望的存在于吡啶、哌啶或三乙胺中的基团与碳结合，所用的亲核试剂应包含通过间隔基连结到亲核基团的部分。这种技巧在亲核基遇到位阻问题时尤为有用，有代表性的如哌嗪上的对硝基。
举例来说，应用本发明的方法，分别用如化学式IIa～c的化合物作亲核试剂，可以使吡啶、哌啶和三乙胺部分连结在碳上。式中X分别为-OH、-NH2或-SH。
Figure A9419318400081
IIc    (C2H5)2N-CH2-CH2-X
应当指出，尽管碳上的羟基取代基的作用对大多数应用是有害的，水仍可被用作亲核试剂，包括用作大多数有毒物质的过滤剂。
当亲核试剂是一种气体时，最好是用充入纯气体的方式对卤化碳进行处理，而且最好是在升高温度下进行。这可以在卤化之后迅速进行，但最好是先脱除材料中的卤素气体。在本发明的一个方便方法中，将已卤化并冷却的碳置于亲核试剂的气体中，然后以比如约每分钟升高5℃的速度渐渐升温至处理温度，然后再在处理温度下持续加热一段时间，比如说3～5小时，气压保持在1巴。
当亲核试剂是一种液体时，最好将其在沸点温度下与已卤化的碳一起回流，比如在没有空气的体系中进行。当试剂是甲醇、乙醇胺、吡啶、异丙胺、三乙胺或1，2-乙二胺时，这种方法更好。通常回流进行几个小时。当亲核试剂是固体时，需要先将其气化或溶解在溶剂里，再引入到碳的表面。
在所有情况下，由本发明生产的含官能团的碳产物最好都用酸、碱和水交替洗涤，以便去除所有游离的试剂。经过洗涤和在真空下脱气几小时后，就可得到元素组成和亲核试剂相应的没有气味的碳，如用胺类作亲核试剂时，就会含有氮。
下面只通过举几个非限定性的实例来描述本发明的实施方案和所得产物。本发明范围内的其它事例的实施方案，对于本领域的技术人员来说，通过参考这些实例，亦将一目了然。
实例1
除此处描述的卤化温度和洗涤液组成变化外，碳的改性按照Hall和Holmes“Carbon”(1992)Vol.2，pp171～176的流程进行。碳的老化研究是将其放入相对湿度为80％的浅皿中在45℃下进行的，为期一年(参见Adams等的方法(1988)，Carbon 26，p451)，用甲醇作亲核试剂。
将30克活性炭样品放入8升不锈钢筒中，在180℃下脱气3小时，如果需要，将其冷却到卤化温度，然后通入纯度大于99％压力为1巴的氯气。24小时后，所合成的氯化了的碳在180℃，3毫巴压力下脱气至恒重，然后用亲核试剂淋洗样品(如果亲核试剂是气体，就将其充满体系)，直到洗出液不再呈强酸性，一般每次用100毫升，洗涤7次，然后在升高温度下再用100毫升亲核试剂回流8小时。样品在120℃，3毫巴压力下干燥至恒重。
表1列出了产物及其处理方法。其中，PS％指三氯硝基甲烷的通透时间(breakthrough time)，以分钟为单位。吸水量指在80％湿度下暴露后活性炭的吸水程度，以重量百分数表示。SCII和BPL是从比利时Chemviron有限公司购买的活性炭样品。表1
碳/处理方法  重量增加w/w％  氯、氧w/w％  吸水量％ PS％
对照组SCIISCII*SCII/水洗BPLBPL/* *指老化180℃组SCII氯气/水SCII氯气/甲醇SCII氯气/甲醇*30℃组SCII氯气/水SCII氯气/水*BPL氯气/水SCII氯气/甲醇BPL氯气/甲醇 --0--7.69.79.74.54.52.16.65.0 0.0    1.10.0    2.2-      -0.0    2.00.0    3.28.1    1.08.5    1.4-      -3.7    3.2-      -3.3    3.0-      --      - 41.741.441.835.435.538.637.237.541.541.834.639.132.6 94699597801121141103836436562
本发明生产的碳不会老化，被假定是认为它不带有化学吸附氧和/或水蒸气的部位。用亲核试剂处理在180℃或更高温度下卤化的碳，仅仅去除被孔结构强烈吸附的卤素，而本发明者发现在低于该温度下氯化时，氯化反应的性质不同，并允许在这些条件下可能是较弱的氯-碳结合(中的氯)被置换，比如烯属配位结合(中的氯)而不是简单的共价键(中的氯)被置换。元素研究表明，当用甲醇作亲核试剂时，可能形成了甲基乙醚基；当用胺类试剂作亲核试剂时，可能有碳-氮键形成；而用乙醇胺作亲核试剂时，可能选择性地形成碳-氧键。应当指出，元素分析表明，虽然卤化的温度不同，产物组成也发生变化，但碳和氧数目的总和不变。
虽然在180℃左右进行氯化，然后用水或甲醇浸取得到的碳，具有相似的吸附性能，但是在低于180℃条件下氯化时，其吸附性能却强烈依赖于氯化温度和置换步骤所用的亲核试剂。用甲醇处理得到的碳比起始材料更具有疏水性。所有经过氯化的碳在空气中都不老化，表明当氯化温度降低时，产物保持了以前180℃下氯化时的性质。这种持久性与处理氯化材料的试剂无关。
实例2
BPL和SCII碳用例1的方法预处理，在30℃下氯化，然后加入乙醇胺或乙二胺中，加热回流8小时。将所得产物倾析，据下面1～7步骤洗涤和脱气。
1.用10份250毫升0.1摩尔浓度的盐酸进行酸洗。
2.用10份250毫升0.1摩尔浓度的氢氧化钠碱洗。
3.用10份250毫升水进行水洗。
4.用5份250毫升甲醇萃取。
5.用5份250毫升0.1摩尔浓度的碳酸氢钠碱洗。
6.用10份250毫升水进行水洗。
7.在120℃，3毫巴压力下，脱气至恒重。
经过萃取和脱气所得的碳完全没有气味，表明已除去了物理吸附的胺。
在用乙二胺和乙醇胺作亲核试剂时，经过改性的碳对水的吸附性能分别与附加存在的仲胺极性基团和羟基或仲胺极性基团有关。改性的碳与对照样相比，在相对湿度低于大约60％时能吸附更多的水，而在高相对湿度(约90～95％)时的吸水性能，表明改性并没有造成孔体积有很大损失。氮的吸附值表明，这种处理方法导致总表面减少小于10％。元素分析和X射线光电子谱证明，产物碳中化学吸附胺的含量有明显提高。见表2。
  表2.对照组和经氯化/胺化的碳的元素分析，碳干重％
SCII对照组BPL对照组SCII氯/乙醇胺SCII氯/乙二胺BPL氯/乙醇胺BPL氯/乙二胺SCII用例3中的二甲胺直接胺化 C％ 94.088.092.693.086.786.996.0 N％ 0.140.422.42.31.821.950.49
X射线光电子谱：X射线光电子谱表明，碳的表面化学吸附了大量的可使X射线测到的氮(见表3)；与对照组结果相比，可以看出，本技术可提高氮的含量大约8倍(SCII坚果壳活性炭)。对于由煤生产的BPL碳来说，氮的含量提高3倍，但应当指出，与供应商处买得的相比，未处理的BPL，含有更多的氮。
经过氯化/乙二胺、氯化/乙醇胺改性的碳和对照样相比，前者可吸附某些轻气体，这一点是众所周知的，因为它们可在高湿度下与仲胺有效地发生特异性反应。显而易见，乙醇胺既可用胺基又可用羟基和氯发生表面反应，而用乙二胺改进的碳吸气性能总是更强，这种情况下总必然存在着游离的仲胺基。用胺类(如二丙胺)改性的碳也能够比未改性的碳更有效地从湿空气中吸附甲基碘。
   表3.X射线光电子谱法对化学吸附氮的定量结果(SCII碳)
氮的原子百分数％ 氮的质量百分数％
SCII对照组SCII氯化/乙二胺SCII氯化/乙醇胺SCII-用例3中二甲胺直接胺化     0.211.741.80.4     0.21.41.50.43
质量百分数是从原子百分数推算出的。
实例3(对比例)
用二甲胺进行了与例2相似的实验，得到了基本相同的结果。某些情况下，碳未先经氯化而用气态胺在600℃下处理。X射线光电子谱和元素分析结果表明，与例2含有氯化步骤的结果相比(参见表2和3)，这种处理所得结果只有非常小的氮含量的增加。将未经氯化步骤的活性炭，经过这种处理后，再放入大约200℃的胺气中，没有观察到氮含量的增加。这就象例1中一样，那时将未经氯化的碳用甲醇或水处理，不影响碳的表面化学。
实例4
用例2描述的方法改性，在25℃下卤化，只用一次碳酸氢盐洗涤，制备了表面连结有乙二胺或丙二胺的BPL碳。
在相对湿度80％、22℃下，以每分钟1.2升的流速，流过已连续老化16小时的2cm炭实验床，对这些碳抵抗含氟有机物的效能进行了实验。BPL对照样在30分钟内有7300的相对穿透，而用乙二胺和丙二胺改性的碳，相同时间内的相对穿透分别为3340和1160；这些结果表明用本发明的方法处理后的活性炭的保护性能发生了变化。
实例5
用例2描述的方法改性，在23℃下卤化，只用一次碳酸氢盐洗涤，制备了表面连结有乙二胺或1，3-二氨基丙烷(丙二胺)的BPL碳。
每一种胺与碳的结合通过在减压(0.1毫米汞柱)下加热2小时，即至恒重来估计，然后进行元素分析。分析结果见表4。表4
    样品               实测的元素百分含量％
   C   H   N   S     Cl
BPL 1507对照组BPL 1507/氯气/23℃BPL 1507/氯气/23℃+乙二胺BPL 1507/氯气/23℃+1，3-二氨基丙烷  84.4874.2884.5780.97  1.241.161.321.94  0.600.502.883.52  0.880.820.720.72     0.111.31.51.4
权利要求书
按照条约第19条的修改
1.一种生产带官能团的活性炭材料的方法，包括在一定条件下卤化一种活性炭，使卤素结合在上面，但当用亲核试剂处理时，卤素能够被置换；用一种带有官能团的亲核试剂或其化学前体处理这种被卤化的活性炭，以进行与卤素的置换反应，生成一种连结有官能团或其前体基团的活性炭材料，当这种材料在减压下加热和/或用含水溶液或甲醇洗涤时，官能团或其前体基团仍连结在碳上。
2.权利要求1中要求的方法，在120℃温度下和3毫巴压力下加热后，官能团仍保持与碳结合。
3.权利要求1中要求的方法，其中经过用选自0.1摩尔浓度的盐酸、0.1摩尔浓度的氢氧化钠和0.1摩尔浓度的碳酸氢钠的一种含水溶剂洗涤后，官能团部分仍连结在碳上。
4.权利要求1中要求的方法，其中卤化是在低于180℃下用氯气进行的。
5.权利要求1中要求的方法，其中卤化是在大约200℃时用溴进行的。
6.权利要求1～5中任一方法，其中用亲核试剂的处理是在升高温度下进行的。
7.权利要求1～5中任一方法，其中用亲核试剂的处理是在20℃～200℃下进行的。
8.权利要求1～7中任一方法，其中用亲核试剂在回流条件下对已卤化的碳进行处理。
9.权利要求1～8中任一方法，其中所用亲核试剂具有通式(I)的化学式：
                H-XRn     (I)其中，X为O、N或S；每一个R独自是H，或者是任选取代的烷基或链烯基，或者两个或多个R基包括或一起形成的一个或多个任选取代的环烷基、环链烯基或杂环基团；n等于X原子的化合价减1。
10.权利要求1～9中任一方法，其中所用的亲核试剂是一种胺和/或一种醇。
11.上述任一项权利要求的方法，其中的亲核试剂是氨，或一种也带有能连结到碳上的官能团或其化学前体基团的有机醇和/或有机胺和/或有机硫醇。
12.权利要求11中要求的方法，其中的亲核试剂是从包括甲醇、乙醇、氨、乙醇胺、乙胺、乙二胺、丙胺、异丙胺、吡啶和哌啶的试剂组中选取的。
13.权利要求11中要求的方法，其中的亲核试剂包括一个吡啶、哌啶或三乙胺基。
14.权利要求11中要求的方法，其中的亲核试剂是从具有IIa、IIb或IIc化学式的试剂组中选取的。
Figure A9419318400161
IIc    (C2H5)2NCH2CH2X其中，X分别为OH、-NH2或-SH。
15.一种含有活化了的元素碳，并带有连结在碳表面上的官能团或具有这种官能团的化学前体的活性炭材料，所说官能团在减压加热和/或用水溶剂或甲醇洗涤时，不会被除去。
16.权利要求15中要求的活性炭材料，其中的官能团在温度为120℃，压力为3毫巴下加热后，官能团仍连结在活性炭上。
17.权利要求15中要求的活性炭材料，其中活性炭材料在用选自0.1摩尔浓度的盐酸、0.1摩尔浓度的氢氧化钠和0.1摩尔浓度的碳酸氢钠的一种含水溶剂洗涤后，官能团仍连结在碳上。
18.权利要求12～17中要求的任一活性炭材料，其中的官能团是氨基、胺、巯基、亚砜、卤素、羰基、磺酸基、酮基、醛基、哌啶或吡啶部分。

Claims (20)

1.一种生产带官能团的碳材料的方法，包括在一定条件下卤化一种含碳材料，使卤素结合在碳上，但当用亲核试剂处理时，卤素能够被置换；和用一种带有官能团的亲核试剂或其化学前体基团处理这种被卤化的碳，以进行与卤素的置换反应，而生成一种连结有官能团或其前体基团的碳产物，当这种材料在减压下加热和/或用含水溶液或甲醇洗涤时，官能团或其前体基团仍连结在碳上。
2.权利要求1中要求的方法，其中在120℃温度和3毫巴压力下加热后，官能团仍保持与碳结合。
3.权利要求1中要求的方法，其中用选自0.1摩尔浓度的盐酸、0.1摩尔浓度的氢氧化钠和0.1摩尔浓度的碳酸氢钠的一种含水溶剂洗涤后，官能团部分仍连结在碳上。
4.权利要求1中要求的方法，其中卤化是在低于180℃下用氯气进行的。
5.权利要求1中要求的方法，其中卤化是在大约200℃时用溴进行的。
6.权利要求1～5中任一项的方法，其中用亲核试剂的处理是在升高温度下进行的。
7.权利要求1～5中任一项的方法，其中用亲核试剂的处理是在20℃～200℃下进行的。
8.权利要求1～7中任一方法，其中用亲核试剂在回流条件下对已卤化的碳进行处理。
9.权利要求1～8中任一方法，其中的碳为活性炭。
10.权利要求1～9中任一方法，其中所用亲核试剂具有通式(I)的化学式：
           H-XRn      (I)其中，X为O、N或S；每一个R独自是H，或者是任选取代的烷基或链烯基，或者两个或多个R基包括或一起形成一个或多个任选取代的环烷基、环链烯基或杂环基团；n等于X原子的化合价减1。
11.权利要求1～10中任一方法，其中的亲核试剂是一种胺和/或一种醇。
12.上述任一项权利要求的方法，其中的亲核试剂是氨，或一种也带有能连结到碳上的官能团或其化学前体基团的有机醇和/或有机胺和/或有机硫醇。
13.权利要求12中要求的方法，其中的亲核试剂是从包括甲醇、乙醇、氨、乙醇胺、乙胺、乙二胺、丙胺、异丙胺、吡啶和哌啶的试剂组中选取的。
14.权利要求12中要求的方法，其中的亲核试剂包括一个吡啶、哌啶或三乙胺基。
15.权利要求12中要求的方法，其中的亲核试剂是从具有IIa、IIb或IIc化学式的试剂组中选取的。
Figure A9419318400031
IIc    (C2H5)2 N-CH2-CH2-X其中，X分别为OH、-NH2或-SH。
16.一种含有元素碳，并带有连结在碳表面上的官能团或这种官能团的化学前体的碳材料，所说官能团在减压加热和/或用含水溶剂或甲醇洗涤时，不会被除去。
17.权利要求16中要求的碳材料，其中的官能团在温度为120℃，压力为3毫巴下加热后，官能团仍连结在碳上。
18.权利要求1中要求的碳材料，其中碳材料在用0.1摩尔浓度的盐酸、0.1摩尔浓度的氢氧化钠或0.1摩尔浓度的碳酸氢钠洗涤后，官能团仍连结在碳上。
19.权利要求13中要求的碳材料，其特征在于它包括一种活性炭。
20.权利要求13～19中要求的任一碳材料，其中的官能团是氨基、胺、巯基、亚砜、卤素、羰基、磺酸基、酮基、醛基、哌啶或吡啶部分。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111013533A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 华东理工大学 一种净化甲醛的改性活性炭及其制备方法
CN113893651A (zh) * 2021-11-24 2022-01-07 内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 重金属脱除系统、重金属脱除方法及烟气处理系统

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5707432A (en) * 1996-06-14 1998-01-13 Cabot Corporation Modified carbon products and inks and coatings containing modified carbon products
DE69706298T2 (de) * 1996-06-14 2002-06-13 Cabot Corp., Boston Modifizierte farbpigmente und diese enthaltende tintenstrahltinte
KR20000016668A (ko) * 1996-06-14 2000-03-25 마싸 앤 피네간 개질 탄소 흡착제 및 이를 사용한 흡착 방법
US6069190A (en) * 1996-06-14 2000-05-30 Cabot Corporation Ink compositions having improved latency
US5895522A (en) * 1997-08-12 1999-04-20 Cabot Corporation Modified carbon products with leaving groups and inks and coatings containing modified carbon products
US6068688A (en) * 1997-11-12 2000-05-30 Cabot Corporation Particle having an attached stable free radical and methods of making the same
EP1027388B1 (en) 1997-10-31 2005-12-07 Cabot Corporation Particles having an attached stable free radical, polymerized modified particles, and methods of making the same
US6368239B1 (en) 1998-06-03 2002-04-09 Cabot Corporation Methods of making a particle having an attached stable free radical
US6472471B2 (en) 1997-12-16 2002-10-29 Cabot Corporation Polymeric products containing modified carbon products and methods of making and using the same
US6103380A (en) 1998-06-03 2000-08-15 Cabot Corporation Particle having an attached halide group and methods of making the same
US6787029B2 (en) 2001-08-31 2004-09-07 Cabot Corporation Material for chromatography
WO2005018802A2 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Cabot Corporation Compositions and chromatography materials for bioseparation
KR101405481B1 (ko) 2012-10-09 2014-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 활성탄소섬유 제조방법 및 이에 의해 제조되는 활성탄소섬유
CN103071457B (zh) * 2013-01-15 2014-12-24 中国科学院青海盐湖研究所 凝胶型碘离子吸附剂、其制备方法及应用
KR101588768B1 (ko) 2014-10-27 2016-01-26 현대자동차 주식회사 활성탄소 및 그 제조방법
JP6780952B2 (ja) * 2015-04-22 2020-11-04 ステラケミファ株式会社 炭素材料の架橋構造体及びその製造方法
KR101836273B1 (ko) 2016-04-05 2018-03-08 현대자동차 주식회사 활성탄소 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR835371A (fr) * 1937-03-17 1938-12-20 Carbo Norit Union Verwaltungs Procédé pour préparer un agent adsorbant stable à la chaleur
DE938308C (de) * 1952-06-28 1956-01-26 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle
FR1086491A (fr) * 1952-08-04 1955-02-14 Procédé de fabrication d'un charbon actif ayant le pouvoir d'échanger des cations
US4265768A (en) * 1979-12-26 1981-05-05 Rohm And Haas Company Ion exchange material prepared from partially pyrolyzed macroporous polymer particles
JPH0722698B2 (ja) * 1990-11-16 1995-03-15 日本電装株式会社 脱臭用活性炭及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111013533A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 华东理工大学 一种净化甲醛的改性活性炭及其制备方法
CN113893651A (zh) * 2021-11-24 2022-01-07 内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司 重金属脱除系统、重金属脱除方法及烟气处理系统

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