催化和負(fù)載催化劑
石墨化炭和無定型炭是活性炭晶型的組成部分,因?yàn)榫哂胁伙柡玩I,所以表現(xiàn)出類似結(jié)晶缺陷的功能?;钚蕴恳?yàn)榻Y(jié)晶缺陷的存在而被作為催化劑廣泛應(yīng)用,同時(shí),因?yàn)槠渚哂写蟮谋缺砻娣e及多孔結(jié)構(gòu),活性炭還被廣泛用作催化劑載體。
活性污泥因?yàn)槌煞謴?fù)雜,導(dǎo)致其厭氧腐化過程緩慢。有學(xué)者將粒狀活性炭用于活性污泥的厭氧腐化,使活性污泥腐化過程中甲烷產(chǎn)率提高了17.4%,同時(shí)使活性污泥腐化率提高了6.1%。另外在活性炭表面引入-SO3H,對(duì)合成甲基叔戊基醚過程有催化作用,該催化劑制備方便,催化活性高且不易分解,體現(xiàn)出改性活性炭催化劑的應(yīng)用潛能。有研究表明采用粒狀活性炭負(fù)載臭氧體系使腐殖酸的催化氧化率達(dá)到48.1%,為腐殖酸的降解提供了新的途徑。通過活性炭負(fù)載氧化鋁作為改性活性炭糊電極用于苯酚的電催化氧化研究,表現(xiàn)出了較好的穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性,同時(shí)具有相對(duì)較低的檢出限和較寬的檢測(cè)范圍。
用于超級(jí)電容器電極
超級(jí)電容器主要由電極活性材料、電解液、集流體和隔膜等部分組成,其中電極材料直接決定著電容器性能的高低。活性炭具有比表面積大、孔隙發(fā)達(dá)及容易制備等優(yōu)點(diǎn),成為了超級(jí)電容器早應(yīng)用的碳質(zhì)電極材料??赏ㄟ^對(duì)傳統(tǒng)活性炭的改性,制備新型及的活性炭電極材料。以聚偏二氯乙烯為前驅(qū)體,只通過炭化處理而無需其它后處理制備出比表面積1200m2·g-1、孔容0.48cm3·g-1的多孔炭,其高比電容為262F·g-1,電極密度在0.8g·cm-3左右,體積比電容可達(dá)214F·cm-3,是一種有發(fā)展前途的超級(jí)電容器電極材料。另有研究將廢棄茶葉炭化后再用KOH活化,制備了具有無定型特征的活性炭,其具有比表面積介于2245~2184m2·g-1的多孔結(jié)構(gòu),用其作為超級(jí)電容器電極,以KOH水溶液作為電解液,比電容高達(dá)330F·g-1,充電放電2000次后電容略有下降,為初始電容的92%,表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能。若使用蓮花花粉作為碳源和自模板,CO2為活化劑制備活性炭微粒,制備的活性炭具有三維納米網(wǎng)格骨架構(gòu)成的多孔空心結(jié)構(gòu),將這種特殊的活性炭用作超級(jí)電容器電極,其比電容高達(dá) 244F·g-1,充電放電10000次后電容無衰減