泥炭基活性炭水蒸气活化过程孔结构演化的碳烧失特征
邓锋1
解强2
杨敏建3
万超然2
刘德钱2
梁鼎成2
1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;贵州工程应用技术学院贵州省煤化工工程协同创新中心,贵州毕节5517002.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京1000833.贵州工程应用技术学院贵州省煤化工工程协同创新中心,贵州毕节551700
摘要：孔结构调控是活性炭制备研究的核心,碳烧失伴随并决定着孔结构的演化.为研究泥炭基活性炭孔结构演化过程中碳烧失特征,将贵州毕节泥炭样品破碎、粉磨,在氮气氛围进行热重分析,并采用无黏结剂压块成型,再破碎后、炭化,在不同活化温度、时间下水蒸气活化制得活性炭,测定活性炭样品的碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率吸附性能指标,利用气体吸附仪、拉曼光谱和扫描电子显微镜表征其孔结构、碳结构和微观形貌,研究吸附性能、孔结构、碳结构间的关系.结果 表明:泥炭基活性炭的孔结构演化随活化温度的升高分为造孔(750 ～800℃)、扩孔(800 ～850℃)、孔塌陷(850 ～900℃)和炭表面烧蚀(900 ～ 950℃)4个阶段,分别以无序炭(D3)及散乱石墨层结构(D1)、散乱石墨层结构(D1)及平行的石墨层间的不规则层(D2)、活性位点碳(D4)、规则的石墨微晶结构(G)的烧蚀为主;随活化时间的增加分为充分发育期(60 ～ 120 min)和过度发育期(120～150 min)2个阶段,分别以无序炭(D3)和活性位点碳(D4)的烧蚀为主.炭表面烧蚀或孔结构过度发育之前有效的调孔以全程清除无序炭、部分消耗缺陷微晶炭、少量激活活性位点碳来实现.随活化程度的加深,活性炭的碳烧失由颗粒内表面为主转为由内向外、再转为由外向内,表面孔依次呈现出生成、融并和坍塌的形貌特征.
关键词：泥炭活性炭碳结构孔结构碳烧失特征
分类号：TQ536(煤化学及煤的加工利用)
论文发表日期：2020-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 2977-2986 )
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