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ltt麦兜

铁杆木虫 (初入文坛)

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专业: 聚合物共混与复合材料

[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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生命永无止境

1楼2015-02-13 16:33:42

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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

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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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专业: 催化化学

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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

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你要懦弱，没人替你坚强

10楼2015-06-16 13:57:11

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