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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 材料區(qū) » 材料綜合 » 材料化學 » KOH碳化致孔
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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進行活化，致孔，請問KOH致孔的作用機理是什么呀 |
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fdbxlq
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小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖
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(3) 氫氧化鉀活化機理 氫氧化鉀做活化劑時，反應總方程 [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，并結合堿金屬鹽作為蒸汽活化催化劑的研 究結果，推知在 KOH 活化過程中還可能有以下化學反應： 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 的活化機理為：①碳纖維經 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晶出一些分布均勻的 KOH 小顆粒 [44] 。②當活化 溫度繼續(xù)升高至 350～550℃時，KOH（熔點為 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，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， 同時生成堿金屬鉀。在此過程中，K 2 O 顆粒不是對整個纖維進行刻蝕，而是原位與碳反 應，刻蝕出一些在纖維表面均勻分布的微孔，作為繼續(xù)反應的界面；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生刻蝕，從而增大碳纖維的微孔結構并改變碳 纖維微晶體中的芳香平面結構及其電子分布情況 [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原狀，從而在其中留下孔隙，對整個碳纖維的活化起到促進作用 [46] 。正由于此，KOH 具有很強的發(fā)達微孔孔隙的能力，利用 KOH 活化法可以得到超高 比表面積的活性炭纖維。因為上述反應多為吸熱反應，所以提高活化溫度有利于反應的 進行，但活化溫度以不超過 850℃為宜。因為在 850℃以后，活化過程中生成的金屬鉀 （沸點為 762℃）大部分會隨保護氣體揮發(fā)掉，只有一小部分擠進碳層間對活化起到促 進作用；而且溫度超過 850℃以后，大量的骨架碳會被燒掉，已經形成的微孔也會被破 壞，導致微孔容積和比表面積均相應下降。此外，KOH 溶液濃度的大小及浸泡時間的 長短，對后繼的活化反應進行的程度也起著關鍵性的作用。一般說來，濃度越大、浸泡 |
9樓2015-05-13 11:07:23
★
ltt麥兜(金幣+1): 謝謝參與
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6樓2015-02-13 17:06:49
10樓2015-06-16 13:57:11
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11樓2015-06-16 15:51:50
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