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活性炭热稳定性的分析方法和步骤

    活性炭的热稳定性是影响活性炭自然的重要因素,掌握活性炭热稳定性有助于避免和降低活性炭在储运过程中的自燃危险性。在现实的生产工艺中,活性炭的热稳定性被当做活性炭出厂检测的重要指标之一。我们以杨木粉为原料,氯化锌为活化剂,在300~700℃活化温度下制备了活性炭,并考察了自制活性炭的自燃温度随活化温度的变化规律。用X射线衍射和傅里叶红外光谱研究了样品的微观结构及表面官能团特征;用STA同步热分析仪研究了活性炭的热稳定性。研究表明,活化温度对活性炭的热稳定性及自燃性有显著影响;活化温度越低,活性炭表面官能团种类越多、含量越大,越容易自燃;随活化温度的升高,活性炭的DSC和TG曲线均向高温区移动,活性炭趋于稳定,不易自燃。适当提高活化温度,有利于降低活性炭的自燃危险性。

活性炭热稳定性的分析方法与步骤
一、检测道具   
1. 气源:空气、氮气等,纯度应达到工业用气体纯度。   
2.冷却装置:冷却装置的冷却温度应能达到-50℃。  
3.样品容器:坩埚;铝坩埚、铜坩埚、铂坩埚、石墨坩埚等,应不与试样和参比物起反应。
4. 参比物:在试验温度范围内不发生焓变。典型的参比物有煅烧的氧化铝、玻璃珠、硅油或空容器等。在干燥器中储存。   
5.仪器:差热分析仪(DTA)或差示扫描量热计(DSC):程序升温速率在2~30℃/min范围内,控温精度为土2℃,温差或功率差的大小在记录仪上能达到40%~95%的满刻度偏离。
 
二、实验样品   
1.取样   对于粉状活性炭或颗粒活性炭试样,混匀后取样即可;对于柱状活性炭试样,粉碎后用圆锥四分法取样。   
2. 试样量   试样量由被测试样的数量、需要稀释的程度、Y轴量程、焓变大小以及升温速率等因素来决定,一般为1~5mg,最大用量不超过50mg。如果试样有突然释放大量潜能的可能性,应适当减少试样量。   

三、分析步骤   
1. 仪器温度校准按附录A进行,校准温度精度应在土2℃范围内。   
2.将活性炭样品和参比物分别放入各自的样品容器中,并使之与样品容器有良好的热接触(对于活性炭样品,最好加入试样重量20%的惰性材料,如氧化铝等)。将装有活性炭和参比物的样品容器一起放入仪器的加热装置内,并使之与热传感元件紧密接触。   
3. 接通气源,并将气体流量控制在10~50mL/min的范围内(如果在静止状态下进行测量,则不需要通气)。   
4. 根据所用试样的性质来确定试验温度范围。   
5.按4.1条的要求调整y轴量程。   
6.启动升温控制器,控制升温速率在10~30℃/min的范围内,记录活性炭温差ΔT(或功率差dH/dt与温度T的关系曲线,即DTA曲线(或DSC曲线)(如图1a、1b)。   
7. 如果以10~30℃/min的升温速率进行测量而不能将峰分辨开时(如图2a、2b),可以采用低于10℃/min的升温速率。

     提高活性炭的热稳定性对于众多活性炭厂家来说是一项重要的措施,同时也是活性炭运储安全的重要保障,佰科活性炭厂在多年的生产过程中不断总结经验,汲取各家之长,努力提升活性炭的各种性能,使佰科品牌活性炭在中国市场更具竞争力,更为客户的投资安全装上一道“保险杠”!
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