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活性炭吸附热测定

检测项目

吸附热测定:

  • 吸附热值:ΔH kJ/mol、吸附热释放速率 W/g(参照ISO 15901-2)
  • 吸附热温度系数:dΔH/dT kJ/mol·K
吸附等温线分析:
  • Langmuir参数:最大吸附量 q_m mg/g、Langmuir常数 K_L(参照ASTM D4641)
  • Freundlich参数:吸附强度 n、容量因子 K_F
温度依赖吸附:
  • 吸附热随温度变化:ΔH vs T曲线、活化能 E_a kJ/mol
  • 温度影响吸附容量:q_max at T°C
压力依赖吸附:
  • 吸附容量随压力变化:q vs P曲线、临界压力 P_c kPa
  • 压力系数:吸附率变化 dq/dP mg/g·kPa
孔隙结构表征:
  • 比表面积:S_BET m²/g、微孔体积 V_micro cm³/g(参照GB/T 7702)
  • 孔径分布:平均孔径 d_p nm、孔径分布宽度
吸附动力学:
  • 吸附速率常数:k_ads min⁻¹、扩散系数 D m²/s
  • 平衡时间:t_eq min、半衰期 t_1/2 s
热力学分析:
  • 吉布斯自由能变化:ΔG kJ/mol、熵变 ΔS J/mol·K
  • 吸附热力学稳定性:ΔG vs T关系
吸附剂物理特性:
  • 灰分含量:wt% ≤0.5%、水分含量:wt% ≤5%
  • 密度:堆积密度 g/cm³、真密度 g/cm³
气体吸附性能:
  • CO2吸附容量:q_CO2 mg/g at 25°C、CH4吸附热 ΔH_CH4 kJ/mol
  • 气体选择性:分离因子 α、吸附等温线斜率
液体吸附性能:
  • 有机溶剂吸附热:ΔH_org kJ/mol、水吸附等温线参数
  • 液体吸附速率:初始吸附率 %/min、平衡浓度 C_eq mg/L

检测范围

1. 粉末活性炭:检测重点为微孔分布与吸附动力学参数,确保高比表面积材料的吸附效率

2. 颗粒活性炭:检测重点为机械强度与吸附容量稳定性,评估工业应用中压力变化影响

3. 纤维活性炭:检测重点为纤维直径与吸附速率优化,针对气体分离系统的快速吸附性能

4. 椰壳活性炭:检测重点为天然孔隙结构与吸附热值,验证可再生材料在环境净化中的热释放行为

5. 木质活性炭:检测重点为木质素含量与热稳定性分析,确保高温条件下吸附性能不变

6. 煤质活性炭:检测重点为灰分控制与吸附选择性,评估污染物去除中的热力学特性

7. 改性活性炭:检测重点为表面官能团与增强吸附热,优化化学修饰材料的温度依赖效应

8. 聚合物基活性炭:检测重点为聚合物类型与热性能匹配,确保复合材料在液体吸附中的热释放一致性

9. 金属负载活性炭:检测重点为金属分散度与催化吸附热,验证催化应用中的热力学参数

10. 生物质基活性炭:检测重点为可再生性与环保吸附性能,评估可持续材料的吸附热温度系数

检测方法

国际标准:

  • ISO 15901-2:2022 孔隙度和表面特性的测定 - 第2部分:气体吸附法
  • ASTM D4641-17 活性炭吸附性能试验方法
国家标准:
  • GB/T 7702.1-2008 活性炭吸附性能试验方法
  • GB/T 30202-2013 活性炭吸附热测定方法
方法差异说明:国际标准ISO使用氮气吸附法测量比表面积,而ASTM侧重多气体吸附测试;国家标准GB参考ISO但调整温度范围至-50°C至150°C,精度要求±0.5%,区别于国际标准的±1%误差限

检测设备

1. 差示扫描量热仪:PerkinElmer DSC 8500(温度范围-180°C to 750°C,精度±0.01°C)

2. 热重分析仪:TA Instruments Q500(精度±0.1μg,加热速率0.1-100°C/min)

3. 表面积和孔隙度分析仪:Micromeritics ASAP 2460(比表面积测量范围0.01-3000 m²/g,分辨率0.01 m²/g)

4. 气体吸附仪:Quantachrome Autosorb-iQ(压力范围0-1000 torr,气体流量控制精度±0.1%)

5. 量热计:Setaram C80(灵敏度1μW,温度稳定性±0.05°C)

6. 傅里叶变换红外光谱仪:Thermo Scientific Nicolet iS50(波数范围4000-400 cm⁻¹,分辨率0.5 cm⁻¹)

7. 扫描电子显微镜:Zeiss EVO 18(分辨率1nm,放大倍数5-1000000x)

8. X射线衍射仪:Bruker D8 Advance(角度范围0-160°,步长0.01°)

9. 紫外可见分光光度计:Shimadzu UV-2600(波长范围190-1100nm,带宽0.1nm)

10. 气相色谱仪:Agilent 7890B(检测限0.1ppb,流速范围0.1-100mL/min)

11. 高效液相色谱仪:Waters Alliance e2695(流速范围0.001-10mL/min,压力上限6000psi)

12. 质谱仪:Thermo Fisher Q Exactive(质量精度<3ppm,扫描速度12Hz)

13. 动态吸附测试系统:BELSORP-max(多组分吸附测试能力,浓度范围0-100%)

14. 环境控制室:ESPEC PL-3(温湿度控制±0.5°C,湿度范围10-90%RH)

15. 数据采集系统:National Instruments cDAQ-9178(采样率1MS/s,通道数8)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

活性炭吸附热测定
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。