微波辐射法制备活性炭的应用研究进展

对微波辐射技术在活性炭的活化、表面改性及再生过程中的研究进展进行了概述。微波功率是影响活性炭的活化、改性、再生及其吸附性能和产率的主要因素之一。众多实验结果表明微波辐射技术是制备活性炭材料和提高活性炭吸附性能的有效途径。     

微波辐射在制备竹节活性炭中的应用研究

研究了以竹节废料为原料，采用微波辐射氯化锌法制备优质活性炭的可行性．探讨了微波功率．活化时间及氯化锌浓度对产品各项指标的影响．得到了微波辐射氯化锌法制备活性炭的最佳工艺：微波功率350W、活化时间5min、氯化锌浓度40%．用此工艺制得的活性炭碘吸附值1088．4mg／g、亚甲基蓝脱色力22．0ml/0．1g．得率39．2％．该工艺所需活化时间为传统方法的1／36，产品活性炭亚甲基蓝脱色力为国家一级标准的1．83倍(GB/T13496.10-1999)．微波辐射法所制活性炭比传统方法所制活性炭具有更加发达的孔隙结构，且孔隙的分布更加均匀．     

微波辐射紫茎泽兰制备优质活性炭的研究

以紫茎泽兰为原料,碳酸钾为活化剂,采用超声波浸渍,微波辐射法制备活性炭.研究了浸渍方式与时间、微波功率、微波辐射时间、剂料比对活性炭吸附性能和得率的影响.得到了本实验条件下的优化工艺条件:超声波浸渍20min、120℃脱水2h,微波功率700W、微波辐射时间12min、剂料比1.25∶1.优化工艺条件下制备的活性炭碘吸附值为1470.27mg/g,亚甲基蓝吸附值为300mL/g,得率为16.35%.浸渍时间极大的缩短,微波辐射时间只有传统法活化时间的1/15左右,活性炭的吸附指标超过了国标GB/T 13803.1-1999和GB/T 13803.2-1999一级品的标准,其中碘吸附值是国家一级标准的1.47倍,亚甲基蓝吸附值是国家一级标准的2.73倍.同时,测定了该活性炭氮吸附,其BET比表面积为1540.97m2/g,总孔容为0.7393mL/g,并通过DFT表征了活性炭的孔径分布,结果表明该活性炭为微孔型活性炭.     

微波辐射技术在有机合成中的应用

综述了微波辐射技术应用于有机合成的研究进展，以微波加热原理，微波与物质间的相互作用该技术影响有机合成的因素及实验条件进行了较详细的讨论。     

微波诱导活性炭提载PTSA催化合成酯

通过对不同无机载体提载ＰＴＳＡ催化剂同微波的偶合作用及其用于催化羧酸酯化反应活性的研究,发现活性炭提载ＰＴＳＡ催化剂是用于微波诱导催化羧酸酯化反应的最佳经济。研究了１７种羧酸酯化反应,所有反应均可在１ｍｉｎ内完成,并具有较高的收率。     

微波辐射在壳聚糖高分子材料中的应用

简述了微波促进有机反应的机理和特点，并对近年来微波辐射技术在壳聚糖高分子材料中的应用进展作一综述。     

微波辐射固体酸催化合成马来酸双酯

首次在微波辐射下，用活性炭固载对甲苯磺酸催化合成了马来酸双酯．当微波辐射功率为150W．正辛醇：酸酐＝3：1，催化剂用量为2．5g时，反应20min后，马来酸酐转化率达89．8％，产物的选择性为99．5％．同时，也发现随着醇的炭数增多，反应温度和反应速率增加；在微波辐射条件下，酯化反应速率、产物选择性都高于常规加热方式下的反应结果．     

微波辐射活性炭负载磷钨酸催化合成季戊四醇双缩酮(醛)

在微波辐射下，以活性炭负载磷钨酸为催化剂，不用溶剂，合成了8种季戊四醇双缩酮（醛），以环己酮与季戊四缩的缩合为模型反应进行优化，其优化反应条件为：季戊四醇2．0g，催化剂0．3g，环己酮4．0mL，微波输出功率600W，辐射时间3min，产率达95．4％，该条件下的反应速度是常规加热反应速度的30倍，所得产物经元素分析，IR和1H NMR表征。     

应用微波辐射技术合成尼群地平

1,4-二氢吡啶类化合物作为钙离子通道的调节剂 ,日益受到人们的广泛注意 [1] ,人们先后合成了各种类型的 1 ,4-二氢吡啶类化合物的衍生物 [2 ] ,并发现了一些具有生物活性的物质 ,其中2 ,6-二甲基 -4 -( 3 -硝基苯基 ) -3 ,5-二乙氧羰基 -1 ,4-二氢吡啶 (即尼群地平 )具有治疗高血压及心血管疾病的作用 ,为我国刚上市的新药 .其合成方法一般为 Hanztsch合成法 [3] ,即用芳醛、乙酰乙酸乙酯 ,浓氨水在乙醇中回流十几个小时得到 .该方法存在回流时间长 ,产率低 ,以及浓氨水对人体有刺激作用所带来的操作不便 ;路军等[4 ] 用碳酸氢铵代替浓氨…     

甘氨酸母液脱色活性炭的微波法再生研究

脱色甘氨酸母液的废活性炭,是一类吸附有有机胺类聚合物且难以再生的危险固体废弃物。本文探索性地开展了微波法再生脱色甘氨酸母液废活性炭的研究,考察了活性炭在微波炉中的放置方式、含水率以及微波反应条件等对活性炭再生率和炭损率的影响,分别采用红外光谱法、BET法对活性炭进行了分析表征。实验结果表明,在功率640 W、反应时间8 min的条件下,废活性炭的再生率达99%、综合再生率达59.0%,对再生活性碳进行红外光谱分析表明,在微波功率大于480 W后,微波辐射能有效去除废活性炭中的有机物;在微波功率800W条件下,再生活性炭的BET比表面积由废活性炭的128.15 m2/g提高到1398.5437 m2/g,已达到新鲜活性炭的性能。     

微波辐照活性炭床烟气脱硝实验研究

微波诱导催化作用结合活性炭的吸附和还原能力可以实现烟气中氮氧化物的还原脱除. 利用微波反应器开展了微波辐照活性炭烟气脱硝实验, 研究了微波辐照功率(反应温度)、烟气流率、NO浓度以及烟气共存成分对脱硝效率的影响. 实验结果表明, 微波功率越高, 脱硝效率也越高, 在560 W可达80%左右的脱硝效率|活性炭质量越大脱硝反应越完全, 50 g活性炭可脱除83%的NO|烟气流率增加脱硝效率降低|烟气中氧的存在对脱硝有一定促进作用, 烟气含湿量过大对脱硝不利. 脱硝反应动力学研究表明, NO的反应级数近似为1, 速率常数为k＝1.33 min^－1. BET测试表明, 微波辐照活性炭后其表面积有少量下降.     

微波促进活性炭负载四氯化锡催化合成乙酰乙酸乙酯缩酮

在微波辐射下,以活性炭负载四氯化锡(SnCl4·5H2O/C)为催化剂,不用溶剂,合成了乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮和乙酰乙酸乙酯1,2-丙二醇缩酮。以乙酰乙酸乙酯与乙二醇缩合为模型反应进行优化,其优化条件是:负载量为20%的SnCl4·5H2O/C催化剂0.1 g,乙酰乙酸乙酯5 mL,乙二醇6 mL,微波辐射功率600 W,辐射时间2.5 min,产率达81.6%。产物经过红外光谱表征。     

煤质活性炭的光催化再生

 研究了利用光催化氧化降解反应实现饱和吸附苯酚的煤质活性炭光催化再生的可行性，并分析了活性炭的光催化再生机理．结果表明，在一定条件下可以实现活性炭的光催化再生．在Ag－TiO2负载量为1．9％，pH＝13，θ＝70℃，t＝72h的再生条件下，活性炭的再生率可达 78．4％．在光照条件下，光催化剂作为有机物的降解中心而造成活性炭内外吸附苯酚的浓度差是活性炭光催化再生的主要驱动力．     

The Analysis of Pore Development and Formation of Surface Functional Groups in Bamboo-Based Activated Carbon during CO2 Activation

Pore development and the formation of oxygen functional groups were studied for activated carbon prepared from bamboo (Bambusa bambos) using a two-step activation with CO₂, as functions of carbonization temperature and activation conditions (time and temperature). Results show that activated carbon produced from bamboo contains mostly micropores in the pore size range of 0.65 to 1.4 nm. All porous properties of activated carbons increased with the increase in the activation temperature over the range from 850 to 950 °C, but decreased in the temperature range of 950 to 1000 °C, due principally to the merging of neighboring pores. The increase in the activation time also increased the porous properties linearly from 60 to 90 min, which then dropped from 90 to 120 min. It was found that the carbonization temperature played an important role in determining the number and distribution of active sites for CO₂ gasification during the activation process. Empirical equations were proposed to conveniently predict all important porous properties of the prepared activated carbons in terms of carbonization temperature and activation conditions. Oxygen functional groups formed during the carbonization and activation steps of activated carbon synthesis and their contents were dependent on the preparation conditions employed. Using Boehm’s titration technique, only phenolic and carboxylic groups were detected for the acid functional groups in both the chars and activated carbons in varying amounts. Empirical correlations were also developed to estimate the total contents of the acid and basic groups in activated carbons in terms of the carbonization temperature, activation time and temperature.     

微波促进离子液体相反应在有机合成中的应用

微波促进离子液体相有机合成技术作为一种新型的绿色化学合成法,引起了人们极大的兴趣。在离子液体中,微波辅助下反应快速、收率高、选择性好、后处理简单,离子液体经简单再生后可多次套用。本文综述了以离子液体为反应介质或催化剂的微波辅助技术在多种类型有机反应中的研究成果,主要包括了环合反应、亲核取代反应、金属复分解反应、酰化反应、重排反应、聚合反应、偶联反应、氧化还原反应和选择性脱溴反应等。     

微波在合成六元杂环化合物中的应用

对微波技术在合成六员杂环化合物中的应用做了概述:(1)含氧六员杂环化合物;(2)含氮六员杂环化合物。     

KOH活化木屑生物炭制备活性炭及其表征

以木屑热裂解的生物质炭为原料,氢氧化钾为活化剂,采用化学活化法制备活性炭,探讨了碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附亚甲基蓝吸附值的影响。 利用N2吸附实验、XRD和FTIR等实验技术,对原料与制备活性炭的结构与性能进行了表征。 结果表明,在碱炭质量比为1.5、活化温度750 ℃、活化时间2 h的条件下,所制备的活性炭对亚甲基蓝吸附值为255 mg/g,BET总比表面积为1514 m2/g,中孔比表面积为110 m2/g,吸附总孔容为0.821 cm3/g,中孔孔容为0.117 cm3/g,吸附平均孔径为2.170 nm。     

Fe‐, Co‐, and Ni‐Loaded Porous Activated Carbon Balls as Lightweight Microwave Absorbents

Porous activated carbon ball (PACB) composites impregnated with iron, cobalt, nickel and/or their oxides were synthesized through a wet chemistry method involving PACBs as the carrier to load Fe³⁺, Co²⁺, and Ni²⁺ ions and a subsequent carbothermal reduction at different annealing temperatures. The results show that the pyrolysis products of nitrates and/or the products from the carbothermal reduction are embedded in the pores of the PACBs, with different distributions, resulting in different crystalline phases. The as‐prepared PACB composites possessed high specific surface areas of 791.2–901.5 m² g^?1 and low densities of 1.1–1.3 g cm^?3. Minimum reflection loss (RL) values of ?50.1, ?20.6, and ?20.4 dB were achieved for Fe–PACB (annealed at 500 °C), Co–PACB (annealed at 800 °C), and Ni–PACB (annealed at 800 °C) composites, respectively. Moreover, the influence of the amount of the magnetic components in the PACB composites on the microwave‐absorbing performances was investigated, further confirming that the dielectric loss was the primary contributor to microwave absorption.     

炭化对沥青基活性炭纤维的结构和超级电容器性能影响

以450℃低温炭化的各向异性中间相沥青基炭纤维为原料,先通过KOH化学活化方法制备出活性炭纤维(ACFs),再对ACFs进行炭化改性,以提高ACFs的导电率,系统地研究了炭化温度对ACFs微观形貌、结晶度、孔结构和超级电容器性能的影响。结果显示:经过1 200℃炭化处理的ACFs(ACFs~(-1)200)电极具有优异的电化学性能,在0.1 A·g~(-1)电流密度下比容量高达204 F·g~(-1),1 000次循环后电容保持率达到97.0%;且电流增至20 A·g~(-1)时依然具有高比容量(149 F·g~(-1)),表明ACFs~(-1)200电极相比于未炭化的ACFs,其导电率、大电流密度下的比容量、循环保持率均显著提高。