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ltt麥兜鐵桿木蟲 (初入文壇)
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[交流]
KOH碳化致孔
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| 很多碳材料都是用KOH進(jìn)行活化，致孔，請問KOH致孔的作用機(jī)理是什么呀 |
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 煤焦油加氫 |
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木蟲 (著名寫手)
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個(gè)紅包，謝謝回帖
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(3) 氫氧化鉀活化機(jī)理 氫氧化鉀做活化劑時(shí)，反應(yīng)總方程 [43] 為： 4KOH+C→K 2 CO 3 +K 2 O+2H 2 （1.1） 考慮到 KOH 的高溫分解及碳的還原性，并結(jié)合堿金屬鹽作為蒸汽活化催化劑的研 究結(jié)果，推知在 KOH 活化過程中還可能有以下化學(xué)反應(yīng)： 2KOH→K 2 O+H 2 O C+H 2 O→H 2 +CO K 2 O+H 2 →2K+H 2 O K 2 O+C→2K+CO （1.2） 因此推測 KOH 的活化機(jī)理為：①碳纖維經(jīng) KOH 溶液浸漬后，在加熱過程中，隨 著水蒸氣的蒸發(fā)，首先會在纖維表面結(jié)晶出一些分布均勻的 KOH 小顆粒 [44] 。②當(dāng)活化 溫度繼續(xù)升高至 350～550℃時(shí)，KOH（熔點(diǎn)為 360℃）已為熔融狀，開始分解為 K 2 O [26] 。 ③溫度繼續(xù)上升至 600℃時(shí)，K 2 O 開始刻蝕碳體，使碳以氣態(tài)氧化物的形式釋放出來， 同時(shí)生成堿金屬鉀。在此過程中，K 2 O 顆粒不是對整個(gè)纖維進(jìn)行刻蝕，而是原位與碳反 應(yīng)，刻蝕出一些在纖維表面均勻分布的微孔，作為繼續(xù)反應(yīng)的界面；而鉀在石墨微晶平 面間穿行，在沒有暴露的碳纖維表面上產(chǎn)生刻蝕，從而增大碳纖維的微孔結(jié)構(gòu)并改變碳 纖維微晶體中的芳香平面結(jié)構(gòu)及其電子分布情況 [45] 。④在更高溫度下（762℃），之前生 成的金屬鉀發(fā)生氣化，鉀蒸汽擠進(jìn)碳層間，使碳層發(fā)生彎曲，水洗除去此部分鉀后，彎 曲的碳層面不可能恢復(fù)原狀，從而在其中留下孔隙，對整個(gè)碳纖維的活化起到促進(jìn)作用 [46] 。正由于此，KOH 具有很強(qiáng)的發(fā)達(dá)微孔孔隙的能力，利用 KOH 活化法可以得到超高 比表面積的活性炭纖維。因?yàn)樯鲜龇磻?yīng)多為吸熱反應(yīng)，所以提高活化溫度有利于反應(yīng)的 進(jìn)行，但活化溫度以不超過 850℃為宜。因?yàn)樵?850℃以后，活化過程中生成的金屬鉀 （沸點(diǎn)為 762℃）大部分會隨保護(hù)氣體揮發(fā)掉，只有一小部分?jǐn)D進(jìn)碳層間對活化起到促 進(jìn)作用；而且溫度超過 850℃以后，大量的骨架碳會被燒掉，已經(jīng)形成的微孔也會被破 壞，導(dǎo)致微孔容積和比表面積均相應(yīng)下降。此外，KOH 溶液濃度的大小及浸泡時(shí)間的 長短，對后繼的活化反應(yīng)進(jìn)行的程度也起著關(guān)鍵性的作用。一般說來，濃度越大、浸泡 |
9樓2015-05-13 11:07:23
10樓2015-06-16 13:57:11
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ltt麥兜(金幣+1): 謝謝參與
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2樓2015-02-13 16:33:48
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ltt麥兜(金幣+1): 謝謝參與
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3樓2015-02-13 16:43:41
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ltt麥兜(金幣+1): 謝謝參與
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4樓2015-02-13 16:57:31
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ltt麥兜(金幣+1): 謝謝參與
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5樓2015-02-13 17:02:28
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ltt麥兜(金幣+1): 謝謝參與
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6樓2015-02-13 17:06:49
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7樓2015-02-13 17:25:45
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8樓2015-02-13 20:39:03
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