不同类型煤基活性炭结构特性与吸附行为研究.pdf
煤吸附性评价是瓦斯赋存研究的重要课题,而结构复杂和不均一性是煤吸附行为难以精确描述的瓶颈,探索简洁适用的物理模型成为客观描述煤吸附行为的关键.本文基于煤基活性炭与煤微观结构的相似性,通过原煤制成构造煤基/非构造煤基活性炭并进行酸化改性,借助N2吸附、红外光谱(IR)、Boehm滴定等技术表征了构造煤、非构造煤、煤基系列活性炭的有机质结构/组成;通过吸附试验分析总结了孔隙结构和有机质组成对煤吸附甲烷的影响:相同工艺下,构造煤基系列活性炭比表面积和孔容均大于非构造煤基系列的,甲烷吸附能力也较强;酸化改性使得活性炭表面主要酸性含氧基团数增加,硝酸改性活性炭比表面积和孔容进一步增加,浓硫酸体系改性活性炭制备中出现塌孔、堵孔导致其比表面积和孔容降低,二者甲烷吸附能力均明显下降.分析认为酸性含氧基团对甲烷吸附能力的抑制作用大于孔隙结构的促进作用,这与煤化作用进程中富碳、去氢、脱氧的煤有机质结构演化一致,也从煤表面结构角度揭示了气体吸附性随煤变质程度升高而增加的内在原因.本研究以吸附剂基本模型探索为导向考察孔隙结构和表面形貌对其吸附行为的影响,为精确研究煤的气体吸附性提供了物理模型构建的新思路.
作者：张小兵 省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作,454003;河南理工大学瓦斯地质研究所,河南焦作,454003 郇璇 杨胜如
作者单位：河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南理工大学瓦斯地质研究所,河南焦作,454003;河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作,454003河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作,454003
母体文献：中国煤炭学会第五届瓦斯地质专业委员会第二届全国瓦斯地质学术年会论文集
会议名称：中国煤炭学会第五届瓦斯地质专业委员会第二届全国瓦斯地质学术年会
会议时间：2015年7月1日
会议地点：丹东
主办单位：中国煤炭学会
语种：chi
分类号：TQ5TQ4
关键词：瓦斯赋存 煤基活性炭 酸化改性 孔隙结构 表面形貌 气体吸附性
在线出版日期：2018年7月24日
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