本文主要研究内容
作者李海春（2019）在《沥青基活性炭的制备及CH4/N2吸附分离性能研究》一文中研究指出：活性炭是一类以碳元素为主的无机多孔材料,由石墨微晶为基础的无定型结构碳组成。活性炭因具有丰富的含氧官能团,高比表面积和微孔含量,可调孔径和稳定的化学性质而广泛的应用于气体吸附方面。由于煤层气中CH4和N2因物理化学性质相似,二者的分离一直是气体吸附领域的难点。制备具有高效CH4/N2吸附分离性能的吸附剂是解决这一问题的关键。本文采用化学活化法,以沥青为主要碳源,掺入山楂树枝、聚丙烯酰胺和三聚氰胺以调节沥青基活性炭的孔结构和表面性质,进而提高其CH4/N2吸附分离性能。系统考察了碳源组成、活化温度及碳源与活化剂的比例对沥青基活性炭孔结构、表面性质及CH4/N2吸附分离性能的影响。采用红外光谱、元素分析、扫描电镜、273 K-CO2吸附及77 K氮气吸附/脱附等表征手段表征活性炭的表面性质和孔结构。具体内容和结论如下:（1）以沥青为碳源,KOH为活化剂,采用化学活化法制备沥青基活性炭,通过研究沥青与KOH的比例和活化时间对沥青基活性炭表面性质、孔结构及CH4/N2吸附分离性能的影响。结果表明,沥青基活性炭主要是以微孔为主,并且随着KOH含量的增加及活化温度的升高,活性炭的比表面积和微孔含量增加,表面含氧官能团的含量降低,CH4和N2的吸附量升高,CH4/N2分离比下降。活性炭微孔体积尤其是1.1 nm以下的微孔体积增加有利于活性炭对CH4和N2的吸附量的增加,活性炭的表面氧含量和V0.45 nm-0.57 nm增加有利于CH4/N2分离比的提高。当沥青与KOH的比例为2:1,活化温度为700℃时,在298 K和100 kPa的条件下活性炭对CH4吸附量达到29.0 cm3/g,分离比为3.4。（2）选择山楂树枝为植物类碳源与沥青混合,KOH为活化剂,制备混合碳源型活性炭,考察混合碳源的比例对活性炭孔结构及CH4/N2吸附分离性能的影响,并且对比混合碳源活性炭与单一碳源活性炭的区别。结果表明,当沥青与山楂树枝的比例为1:1,活性炭的比表面积和微孔体积达到最大值。比较沥青掺入山楂树枝活性炭和单一碳源活性炭,混合型活性炭的比表面积、微孔含量均高,表面官能团的含量略高于单一碳源活性炭,并且其对CH4/N2吸附分离效果较好,在298 K和100 kPa的条件下CH4提高到吸附量35.1 cm3/g,CH4/N2分离比达到3.5。（3）采用有机碳源聚丙烯酰胺和三聚氰胺与沥青混合,利用化学活化法制备混合型活性炭。考察有机碳源比例对活性炭表面性质、孔结构及CH4/N2吸附分离性能的影响。当活化温度为600℃时,沥青掺入有机碳源制备的活性炭对CH4和N2吸附量随着V0.45nm-1.00nm上升而上升,CH4/N2吸附分离比与V0.45 nm-0.57 nm/V0.45 nm-1.00 nm增加而增大。当沥青与三聚氰胺的比例为3:1时,活性炭具有较高的CH4吸附量和CH4/N2分离比,分别为19.8 cm3/g和3.9。
Abstract
huo xing tan shi yi lei yi tan yuan su wei zhu de mo ji duo kong cai liao ,you dan mo wei jing wei ji chu de mo ding xing jie gou tan zu cheng 。huo xing tan yin ju you feng fu de han yang guan neng tuan ,gao bi biao mian ji he wei kong han liang ,ke diao kong jing he wen ding de hua xue xing zhi er an fan de ying yong yu qi ti xi fu fang mian 。you yu mei ceng qi zhong CH4he N2yin wu li hua xue xing zhi xiang shi ,er zhe de fen li yi zhi shi qi ti xi fu ling yu de nan dian 。zhi bei ju you gao xiao CH4/N2xi fu fen li xing neng de xi fu ji shi jie jue zhe yi wen ti de guan jian 。ben wen cai yong hua xue huo hua fa ,yi li qing wei zhu yao tan yuan ,can ru shan cha shu zhi 、ju bing xi xian an he san ju qing an yi diao jie li qing ji huo xing tan de kong jie gou he biao mian xing zhi ,jin er di gao ji CH4/N2xi fu fen li xing neng 。ji tong kao cha le tan yuan zu cheng 、huo hua wen du ji tan yuan yu huo hua ji de bi li dui li qing ji huo xing tan kong jie gou 、biao mian xing zhi ji CH4/N2xi fu fen li xing neng de ying xiang 。cai yong gong wai guang pu 、yuan su fen xi 、sao miao dian jing 、273 K-CO2xi fu ji 77 Kdan qi xi fu /tuo fu deng biao zheng shou duan biao zheng huo xing tan de biao mian xing zhi he kong jie gou 。ju ti nei rong he jie lun ru xia :（1）yi li qing wei tan yuan ,KOHwei huo hua ji ,cai yong hua xue huo hua fa zhi bei li qing ji huo xing tan ,tong guo yan jiu li qing yu KOHde bi li he huo hua shi jian dui li qing ji huo xing tan biao mian xing zhi 、kong jie gou ji CH4/N2xi fu fen li xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming ,li qing ji huo xing tan zhu yao shi yi wei kong wei zhu ,bing ju sui zhao KOHhan liang de zeng jia ji huo hua wen du de sheng gao ,huo xing tan de bi biao mian ji he wei kong han liang zeng jia ,biao mian han yang guan neng tuan de han liang jiang di ,CH4he N2de xi fu liang sheng gao ,CH4/N2fen li bi xia jiang 。huo xing tan wei kong ti ji you ji shi 1.1 nmyi xia de wei kong ti ji zeng jia you li yu huo xing tan dui CH4he N2de xi fu liang de zeng jia ,huo xing tan de biao mian yang han liang he V0.45 nm-0.57 nmzeng jia you li yu CH4/N2fen li bi de di gao 。dang li qing yu KOHde bi li wei 2:1,huo hua wen du wei 700℃shi ,zai 298 Khe 100 kPade tiao jian xia huo xing tan dui CH4xi fu liang da dao 29.0 cm3/g,fen li bi wei 3.4。（2）shua ze shan cha shu zhi wei zhi wu lei tan yuan yu li qing hun ge ,KOHwei huo hua ji ,zhi bei hun ge tan yuan xing huo xing tan ,kao cha hun ge tan yuan de bi li dui huo xing tan kong jie gou ji CH4/N2xi fu fen li xing neng de ying xiang ,bing ju dui bi hun ge tan yuan huo xing tan yu chan yi tan yuan huo xing tan de ou bie 。jie guo biao ming ,dang li qing yu shan cha shu zhi de bi li wei 1:1,huo xing tan de bi biao mian ji he wei kong ti ji da dao zui da zhi 。bi jiao li qing can ru shan cha shu zhi huo xing tan he chan yi tan yuan huo xing tan ,hun ge xing huo xing tan de bi biao mian ji 、wei kong han liang jun gao ,biao mian guan neng tuan de han liang lve gao yu chan yi tan yuan huo xing tan ,bing ju ji dui CH4/N2xi fu fen li xiao guo jiao hao ,zai 298 Khe 100 kPade tiao jian xia CH4di gao dao xi fu liang 35.1 cm3/g,CH4/N2fen li bi da dao 3.5。（3）cai yong you ji tan yuan ju bing xi xian an he san ju qing an yu li qing hun ge ,li yong hua xue huo hua fa zhi bei hun ge xing huo xing tan 。kao cha you ji tan yuan bi li dui huo xing tan biao mian xing zhi 、kong jie gou ji CH4/N2xi fu fen li xing neng de ying xiang 。dang huo hua wen du wei 600℃shi ,li qing can ru you ji tan yuan zhi bei de huo xing tan dui CH4he N2xi fu liang sui zhao V0.45nm-1.00nmshang sheng er shang sheng ,CH4/N2xi fu fen li bi yu V0.45 nm-0.57 nm/V0.45 nm-1.00 nmzeng jia er zeng da 。dang li qing yu san ju qing an de bi li wei 3:1shi ,huo xing tan ju you jiao gao de CH4xi fu liang he CH4/N2fen li bi ,fen bie wei 19.8 cm3/ghe 3.9。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的李海春，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于活性炭论文,沥青论文,吸附论文,分离论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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