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ltt麦兜

铁杆木虫 (初入文坛)

[交流] KOH碳化致孔

很多碳材料都是用KOH进行活化,致孔,请问KOH致孔的作用机理是什么呀
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fdbxlq

木虫 (著名写手)


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(3)  氢氧化钾活化机理
氢氧化钾做活化剂时,反应总方程
[43]
为:
                           4KOH+C→K
2
CO
3
+K
2
O+2H
2                     
(1.1)
考虑到 KOH 的高温分解及碳的还原性,并结合碱金属盐作为蒸汽活化催化剂的研
究结果,推知在 KOH 活化过程中还可能有以下化学反应:
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)
因此推测 KOH 的活化机理为:①碳纤维经 KOH 溶液浸渍后,在加热过程中,随
着水蒸气的蒸发,首先会在纤维表面结晶出一些分布均匀的 KOH 小颗粒
[44]
。②当活化
温度继续升高至 350~550℃时,KOH(熔点为 360℃)已为熔融状,开始分解为 K
2
O
[26]

③温度继续上升至 600℃时,K
2
O 开始刻蚀碳体,使碳以气态氧化物的形式释放出来,
同时生成碱金属钾。在此过程中,K
2
O 颗粒不是对整个纤维进行刻蚀,而是原位与碳反
应,刻蚀出一些在纤维表面均匀分布的微孔,作为继续反应的界面;而钾在石墨微晶平
面间穿行,在没有暴露的碳纤维表面上产生刻蚀,从而增大碳纤维的微孔结构并改变碳
纤维微晶体中的芳香平面结构及其电子分布情况
[45]
。④在更高温度下(762℃),之前生
成的金属钾发生气化,钾蒸汽挤进碳层间,使碳层发生弯曲,水洗除去此部分钾后,弯
曲的碳层面不可能恢复原状,从而在其中留下孔隙,对整个碳纤维的活化起到促进作用
[46]
。正由于此,KOH 具有很强的发达微孔孔隙的能力,利用 KOH 活化法可以得到超高
比表面积的活性炭纤维。因为上述反应多为吸热反应,所以提高活化温度有利于反应的
进行,但活化温度以不超过 850℃为宜。因为在 850℃以后,活化过程中生成的金属钾
(沸点为 762℃)大部分会随保护气体挥发掉,只有一小部分挤进碳层间对活化起到促
进作用;而且温度超过 850℃以后,大量的骨架碳会被烧掉,已经形成的微孔也会被破
坏,导致微孔容积和比表面积均相应下降。此外,KOH 溶液浓度的大小及浸泡时间的
长短,对后继的活化反应进行的程度也起着关键性的作用。一般说来,浓度越大、浸泡
9楼2015-05-13 11:07:23
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于文宇

金虫 (小有名气)

大神级学霸


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引用回帖:
9楼: Originally posted by fdbxlq at 2015-05-13 11:07:23
(3)  氢氧化钾活化机理
氢氧化钾做活化剂时,反应总方程

为:
                           4KOH+C→K
2
CO
3
+K
2
O+2H
2                     
(1.1)
考虑到 KOH 的高温分解及碳的还原性,并结 ...

麻烦问一下有相关文献吗   谢谢
你要懦弱,没人替你坚强
10楼2015-06-16 13:57:11
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普通回帖

ltt麦兜(金币+1): 谢谢参与
2楼2015-02-13 16:33:48
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ltt麦兜(金币+1): 谢谢参与
3楼2015-02-13 16:43:41
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ltt麦兜(金币+1): 谢谢参与
4楼2015-02-13 16:57:31
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ltt麦兜(金币+1): 谢谢参与
5楼2015-02-13 17:02:28
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ltt麦兜(金币+1): 谢谢参与
6楼2015-02-13 17:06:49
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?
7楼2015-02-13 17:25:45
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8楼2015-02-13 20:39:03
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