灰分对活性炭的影响

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  近年来，随着活性炭的应用普及，大家对活性炭的各项指标参数都有所了解，不过相对来说大家熟知的活性炭指标局限于碘吸附值，而灰分这个指标在众多客户中理解不够透彻。那么下面就灰分对活性炭制备、孔结构和电化学性能的影响仔细全面的探讨一番。 灰分对活性炭制备过程的影响   灰分是指活性炭中的无机部分，主要包括K2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等组分。   活化的基本原理就是活化剂与碳原子反应，消耗碳原子生成挥发性气体，从而发展孔结构。   在整个活化过程中，灰分基本不起有利作用，原料中的灰分会全部转入活性炭中，降低固定碳含量，影响活性炭的吸附性能。 灰分对活性炭孔结构的影响   活性炭中灰分的存在堵塞了部分孔隙，而灰分的脱除，可以形成一定的新孔，尤其是微孔。   在以水蒸气为活化剂时，若原料灰分含量高，所得活性炭孔隙会较大，中、大孔较多，比表面积略低。活性炭制备过程一般被分为 3 个阶段： 开孔阶段，产生大量微孔; 扩孔阶段，产生大量中孔; 创造新孔阶段，生成大孔和新微孔; 灰分对活性炭电化学性能的影响 灰分是引起超级电容器电化学性能差、稳定性低的重要原因。 灰分会促进离子从双电层到溶液中的扩散，加速双电层的瓦解，增大漏电流和自放电，降低双电层的稳定性。 灰分的存在会降低活性炭的电容值和倍率特性。 低灰活性炭表面的亲水性强于高灰活性炭，可以促进双电层的形成。 活性炭脱灰时机的选择 提高活性炭质量的根本途径之一是选择合适的时机对活性炭进行经济有效的深度脱灰。活性炭脱灰主要在3个阶段：前期、中期和后期。 前期脱灰是指在活性炭制备之前先对原料进行脱灰但处理量较大。 中期脱灰会使活性炭制备工艺复杂化，所以很少使用。 后期脱灰是在活性炭制备完成后进行脱灰的工艺，也是使用广的脱灰方式。 综上所述，脱灰时机的选择需结合原料本身特性、制备工艺和活性炭用途等多方面考虑。 结论 在活性炭制备过程中，灰分的存在，会导致所需要的活化剂增多，时间会延长，相应的温度也变得更高。灰分会阻碍活化剂与碳原子接触，抑制活化作用，影响孔隙的发展和变化。 要得到超纯活性炭，需考虑原料、制备工艺、用途等多方面因素，选择合适的脱灰时机和方法。在保证充分活化的前提下节省活化剂用量并得到孔径较大的活性炭，可以选择前期脱灰;当原料灰分较低且不易去除，同时希望获得孔径较小的活性炭时，可考虑后期脱灰。