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技术支持

活性炭纳米管的作用原理及影响因素
发布时间:2016-08-16   点击次数:624次
  
  活性炭纳米管的作用原理及影响因素
  
  这是一种在高比表面积活性炭时常采用的活化方法,称之为化学活化法。活化过程如下所示:将活性炭纳米管(或石墨纳米管)浸渍到一定量的KOH 的溶液中,配制成混合浆液,然后进行超声处理;接着将混合浆液静置12h 后在110℃条件下干燥;所得混合物放入活化炉中,在氮气保护下按一定的升温速率加热到活化温度(600~1000℃),然后在此温度下恒温保持一定时间(30min至数小时),接着在氮气保护下自然冷却到室温;取出活化混合物,用盐酸浸泡1-3h且便溶液呈酸性,然后用去离子水反复冲洗至滤液呈中性,并滴人AgCl溶液后滤液中不生成白色沉淀为止,将清洗后的活性炭纳米管(或活性石墨纳米管)在110℃干燥12h称重。
  
  硝酸处理对活性炭纳米管的影响
  
  硝酸处理对活性炭纳米管和石墨纳米管的影响:硝酸氧化处理时间为24h 的条件下,考察硝酸的氧化处理对活性炭纳米管和石墨纳米管两种原料的影响,通过实验发现,在相同的氧化条件下,活性炭纳米管和活性石墨纳米管的收率不同,没有经过高温处理的MWCNT的收率只有15%,而经过高温处理的MWGNT 的收率是100%。石墨纳米管规整的结构是导致其具有优于活性炭纳米管的抗氧化性能的原因。
  
  硝酸处理时间对活性炭纳米管收率的影响:纯浓硝酸 (2.6mol/L)回流氧化处理活性炭纳米管时,时间从1h到24h时活性炭纳米管的收率。发现相同的浓度,用硝酸对活性炭纳米管进行短时间处理,收率能达到100%,随着处理时间的增加,收率逐渐降低,时间延长到24h时收率只有15%。
  
  混酸体系对活性炭纳米管的收率的影响
  
  混酸体系对活性炭纳米管的收率的影响:馏混酸的氧化性很强,可以将未经石墨化处理的多壁活性炭纳米管氧化到难以回收的程度,这主要是因为未经石墨化的活性炭纳米管的结构规整性差,极易被氧化。混酸体系对结构规整性好的石墨纳米管的氧化作用,这样可以确定混酸的强氧化性与活性炭管结构规整性的相关程度。
  
  在混酸中,随处理时间的增加,活性石墨纳米管的收率下降。当处理时间为60min时收率己经降低到13.6 ;当延长处理时间到120min后石墨纳米管也能被氧化到难以回收的程度。即使如此,石墨纳米管仍然显示出比活性炭纳米管在混酸中的抗氧化性好。这说明石墨纳米管比活性炭纳米管的结构规整性好,较难被氧化刻蚀。

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