果殼活性炭在強磁場下提高微孔容量

碳材料，例如果殼活性炭和石墨，是非常有用的功能材料。果殼活性炭具有耐磨強度好、空隙發達、吸附性能高、強度高、易再生、經濟耐用等優點，廣泛應用于生活、工業、液相吸附、水質凈化、氣相吸附。果殼活性炭是許多工業應用的重要材料，如變壓吸附法、水凈化、空氣凈化、金屬精煉、氣體分離和其他應用。果殼活性炭具有耐磨強度好、空隙發達、吸附性能高、強度高、易再生、經濟耐用等優點，廣泛應用于生活、工業、液相吸附、水質凈化、氣相吸附。為了在工業上生產出更加合適的炭材料，將磁場應用于煤焦油瀝青果殼活性炭中，分析了磁場對微孔形成的影響。

磁場對碳化過程的影響

對于煤焦油瀝青的碳化處理，在不同溫度、無磁場和有磁場條件下制備的果殼活性炭的XRD峰強度如圖1(A)所示。

圖一: 在無10噸磁場條件下制備的果殼活性炭的 xrd 峰值強度隨溫度的變化。

強磁場下果殼活性炭前驅體材料的特殊結構

在磁場作用下，利用果殼活性炭偏光顯微鏡觀察了煤焦油和瀝青的取向結構。煤焦油的流體結構來自于中間相的熔化。小的中間相顆粒如圖2(a)所示，表明不均勻融合。如圖2(b)所示，在使用超導磁體(如煤焦油)獲得的強磁場中碳化時，磁取向明顯加速。如圖2(a)所示，光學各向異性的白色區域在10t 處呈對角分布，整個區域隨樣品旋轉45度而變暗(消光位置)。與0t 處明顯的結構相反，沒有觀察到精細的疇結構，取向極高，宏觀和微觀上的結構高度均勻。盡管所需的磁場強度取決于原材料的性質，但超導磁體的使用對于為果殼活性炭提供新的結構非常重要。

圖2: (a)在不存在和存在2T和10T磁場的情況下制備的果殼活性炭前體材料的偏振顯微鏡圖像。(b)磁場對煤焦油瀝青碳化過程影響示意圖。

　　果殼活性炭的孔隙分布

由煤焦油和瀝青制備的果殼活性炭的微孔分布，從吸附等溫線可以看出，在圖3中，兩種果殼活性炭的孔徑相差很小，小于0.04 nm，并且兩種情況下的大部分孔徑分布在0.80~0.95 nm之間。