低温吸附泵用椰壳活性炭的性能测试.docx

低温吸附泵用椰壳活性炭的性能测试 活性炭的比表面积、孔径及分布是影响液氦低温吸附泵抽氢、氦性能的关键因素为了确定制作液氦低温吸附泵的吸附剂，选取了C1、C2、C3、C4四种椰壳活性炭，用比表面积及孔径分析仪测定了其等温吸附性能，并对实验数据开展了针对性分析，获得了各活性炭的比表面积、微孔比表面积份额、不同孔径所对应的孔容等性能数据结果说明，四种活性炭中C2最适于做为抽氢、氦的液氦低温吸附泵的吸附剂 前言 由于抽气机理的限制，与相同温度下的低温吸附抽气相比，低温冷凝抽气所形成的霜层对温度波动、外界热负荷冲击的承受能力差、对氦的抽气能力小，随着聚变研究的深入，急需研制性能优异的液氦低温吸附泵吸附剂的比表面积、孔径及其分布是决定低温吸附泵性能的关键因素，因椰壳活性炭具有高比表面积、良好的孔隙构造、平衡吸附量大、平衡压强低以及对氢、氦等小分子具有较强吸附能力等特点，被认为是用于聚变研究的、以氢或氦为主要气体负载的液氦低温吸附泵的首选吸附剂为了研制聚变研究用液氦低温吸附泵，对购买的C1、C2、C3、C4四种椰壳活性炭开展了性能测试与分析，以期确定性能最正确的椰壳活性炭 2、测试原理及方法 椰壳活性炭对气体的吸附能力可以用吸附等温线表示，依据测试结果并采用相应的分析方法可获得吸附容量、比表面积、孔径分布等方面的信息。

本研究采用定容法测定吸附等温线，所采用的设备及实验对象主要有： (1)ASAP比表面积及孔径分析仪1台(美国麦克仪器公司)； (2)BS124S电子天平1台(德国赛多利斯公司)； (3)烘箱1台； (4)粒度4-8目的四种活性炭(C1、C2、C3、C4) 实验步骤及测试条件为：(1)样品活性炭经烘箱120℃烘烤3小时后放置于干燥器中冷却； (2)空样品管经脱气站抽空后充氦气并卸下称重装样品； (3)已装填样品的样品管在250℃下抽真空脱气处理1小时，冷却后充氦气并卸下称重，准确计算样品重量并输入计算机 (4)将脱气处理后的样品管装上吸附分析站，在液氮温度下开展氮吸附测定 3、测试结果及分析 椰壳活性炭对气体的吸附能力实验在10-4mmHg~102mmHg量级的压力范围内开展，通过实验得到的C1、C2、C3、C4四种型号的椰壳活性炭的吸附等温线如图1所示图中，P为吸附平衡压力，P0为吸附温度下的吸附质气体饱和蒸气压 图1 活性碳的吸附等温线 结论 实验及分析结果说明：C1、C2、C3、C4四种活性炭均为微孔型活性炭，C2活性炭在总比表面积、微孔部分比表面积、孔容积方面均比其它三种活性炭大，初步认为适合做抽氢、氦的液氦低温吸附泵的吸附剂。