石油焦系多孔炭的制备成型及其应用

论文摘要

本文研究了以KOH、NaOH、K2CO3、ZnCl2、水蒸汽为活化剂,价廉且含碳量高的石油焦为原料,在不同工艺条件下,对多种活化剂的活化效果进行了比较。重点对活化效果较好的KOH、NaOH进行了比较,以煤焦油沥青等为粘结剂对粉状多孔炭进行成型,并利用物理活化法对成型后的多孔炭再次活化;利用碘吸附、苯吸附等一系列技术方法对多孔炭的吸附性能及其表面结构进行表征。成型后多孔炭直接用在天然气吸附中,得出如下结论:大庆石油焦是制备高比表面积多孔炭的理想原料;对于大庆石油焦,采用化学活化法制备高比表面积多孔炭时,KOH、NaOH活化效果较好,机理基本相同。KOH活化效果好于NaOH,K2CO3、ZnCl2活化效果很差,不适合活化石油焦。水蒸气的活化效果不及KOH、NaOH,但由于价格低廉,适合大规模工业应用。对活化制得的多孔炭进行成型和活化,所得成型多孔炭对甲烷具有较高的吸附能力,当温度为10℃,压力为3-4MPa时,储存效果较好,吸附体积达150倍。从各种不同的活化剂制备多孔炭及其应用的研究证实了利用石油焦可制备出比表面积高、孔结构丰富的多孔炭,将可为石油焦的应用找到一条合适的途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 多孔炭的研究现状及进展概述
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 本课题着重对以下内容进行探索和研究
• 第2章 石油焦系多孔炭的制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验与测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 结论
• 第3章 成型的多孔炭制备及其二次活化
• 3.1 引言
• 3.2 实验与测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 结论
• 第4章 多孔炭储存甲烷的初步研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 结论
• 第5章 结论及下一步工作展望
• 5.1 论文主要结论
• 5.2 论文的新颖之处
• 5.3 下一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要