整体型多孔炭的制备及其对苯和甲苯吸/脱附行为研究

作     者：王梅 贾献峰 马成 王际童 宋振超 龙东辉 乔文明 凌立成 WANG Mei;JIA Xian-feng;MA Cheng;WANG Ji-tong;SONG Zhen-chao;LONG Dong-hui;QIAO Wen-ming;LING Li-cheng

作者机构：华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237 中国人民解放军防化学院北京102205 山西新华化工有限责任公司山西太原030008 

出 版 物：《新型炭材料》 (New Carbon Materials)

年 卷 期：2017年第32卷第4期

页      面：358-364页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(21576090 51302083 51172071) 

主　　题：整体型多孔炭 苯 甲苯 吸附 脱附 

摘      要：以酚醛树脂溶液为前驱体,预氧化聚丙烯腈纤维毡为增强体,通过溶胶-凝胶反应、常压干燥、炭化、CO_2活化等工艺制备出高强度、高比表面积的整体型多孔炭。通过SEM、TEM和N_2吸/脱附表征该材料的微观结构及孔结构参数,并采用重量法测得材料对两种典型VOCs(苯和甲苯)的吸/脱附性能。结果表明,所制整体型多孔炭具有典型的纤维增强气凝胶的结构,活化后样品(ACM-3)比表面积可高达1 872 m^2/g,孔容为0.97 cm3/g,该样品对50 ppm苯的吸附量为117 mg/g,对甲苯的吸附量可高达287 mg/g,且对苯和甲苯都具有最快的吸/脱附动力学。采用三种方程对吸附等温线进行拟合,基于微孔填充机理的DR方程对实验结果的关联度最好。此外,整体型多孔炭还具有长期循环使用的稳定性,是一种具有潜在应用价值的室内空气净化材料。