THE
ADSORPTION-DESORPTION BEHAVIOR OF PITCH-BASED HIGH SPECIFIC SURFACE
AREA ACTIVATED CARBONS
WenMing
Qiao, Qingfang Zha, Licheng Ling, Lang Liu
（Institute
of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences）
摘要
选择从乙烯焦油（ethylene tar
oil）中分离出的被稳定氧化未被氧化过的沥青做初始原料，采用KOH做活化剂，制备比表面积的活性炭（简称为PHAC）并研究其吸附-脱附性能。
试验过程
（1）PHAC和PACF的制备
PHAC采用下述工艺制备：以磨细的沥青（软化点250℃）为原料，在热的流动空气中以2℃/分钟速率从室温加热到320℃进行氧化以得到稳定化的沥青，{zh1}将一份质量的沥青与四份质量的KOH混合，在N2保护气氛中以10℃/分钟升温速率升温至900℃并保温处理60分钟（KOH为活化剂），制得PHAC。
选择一种沥青基ACF和一种市售粒状活性炭（AC）作对比样，PHAC、PACF和AC的BET表面积及碘吸附值列于表1中。
表1
（2）PHAC的吸附-脱附行为研究
使用一台热分析仪（Dupont Instrument Series
99）通过重量法检测PHAC、PACF和AC样的吸附-脱附性能。
50mg样品被置入热解重量天平（差热天平，thermo-gravimetric
balance），在流动He气中于150℃干燥，随之于25℃下吸附饱和的苯蒸气（He为载气，总流速为20mL/分钟）。PHAC在吸附苯之后在流量37mL/分钟的He气流中于150℃下进行脱附。重复进行一次上述吸附-脱附过程以考察其再生能力。
试验结果及讨论
图1（此处略）描述了PHAC、PACF和AC的苯吸附-脱附行为，与PACF和AC相比，PHAC对苯具有惊人的吸附量，在首次吸附-脱附过程中，PHAC的{zd0}苯吸附能力为970mg/g，而PACF和AC分别为600和375mg/g。PHAC的吸附支线的斜度比PACF和AC的要陡一些，说明PHAC的吸附速度最快。值得注意的是PHAC的吸附支线由两个阶段组成，图中示为一段直线和一段曲线（抛物线形），前者与PACF的吸附支线形状相似，而后者有差异，说明PHAC仍少量微孔和超微孔，苯分子在其中的扩散相对困难，即使PHAC比PACF和AC拥有较快的脱附速度，速度也是逐渐减小的。
在第二次吸附-脱附循环中（见图1-b），PHAC的吸附支线和脱附支线与首次循环形状相似，但对苯的{zd0}吸附量减小至910mg/g，仅降低了6%，同时AC对苯的吸附量减少了12%，说明与AC相比，PHAC几乎不存在不可逆吸附现象，具有良好的再生性能。
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