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长焰煤制备煤基多孔碳及其CH_(4)/N_(2)吸附分离性能研究
1
作者
薛晓军
雷亚宁
+3 位作者
王会会
任强
王影
赵钰琼
《应用化工》
北大核心
2025年第7期1785-1791,共7页
CH_(4)/N_(2)分离是高效利用低浓度煤层气的关键。以储量丰富的长焰煤为碳源,采用化学活化法制备了一系列用于CH_(4)/N_(2)吸附分离的多孔碳。通过SEM、TEM、BET和XRD等表征分析研究了活化剂种类、用量和活化温度对多孔碳表面形貌、孔...
CH_(4)/N_(2)分离是高效利用低浓度煤层气的关键。以储量丰富的长焰煤为碳源,采用化学活化法制备了一系列用于CH_(4)/N_(2)吸附分离的多孔碳。通过SEM、TEM、BET和XRD等表征分析研究了活化剂种类、用量和活化温度对多孔碳表面形貌、孔结构、石墨化程度以及CH_(4)/N_(2)分离性能的影响。结果表明,当KOH与长焰煤质量比为2∶1,活化温度为900℃时,所得K2C900具有最大的比表面积(2072 m^(3)/g)和微孔体积(0.83 cm^(3)/g),并在298 K和100 kPa条件下展现出卓越的甲烷吸附量(1.52 mmol/g)和选择性(4.84)。线性相关性分析揭示了吸附性能主要受微孔结构的影响,介孔的存在可作为CH_(4)分子的传输通道,其缺失会降低微孔捕集甲烷的效率。此外,穿透实验验证了多孔碳材料在实际CH_(4)/N_(2)混合气体分离中的有效性。
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关键词
长焰煤
多孔碳
甲烷/氮气分离
孔结构
吸附剂
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职称材料
题名
长焰煤制备煤基多孔碳及其CH_(4)/N_(2)吸附分离性能研究
1
作者
薛晓军
雷亚宁
王会会
任强
王影
赵钰琼
机构
山西鹏飞焦化绿色发展有限公司
太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室
出处
《应用化工》
北大核心
2025年第7期1785-1791,共7页
基金
中国博士后科学基金(2022M712339)
山西省自然科学基金(202303021211034,202203021222130)
+1 种基金
吕梁市重点研发计划(2022GXYF02)
吕梁市校地合作重点研发专项(2022XDHZ06)。
文摘
CH_(4)/N_(2)分离是高效利用低浓度煤层气的关键。以储量丰富的长焰煤为碳源,采用化学活化法制备了一系列用于CH_(4)/N_(2)吸附分离的多孔碳。通过SEM、TEM、BET和XRD等表征分析研究了活化剂种类、用量和活化温度对多孔碳表面形貌、孔结构、石墨化程度以及CH_(4)/N_(2)分离性能的影响。结果表明,当KOH与长焰煤质量比为2∶1,活化温度为900℃时,所得K2C900具有最大的比表面积(2072 m^(3)/g)和微孔体积(0.83 cm^(3)/g),并在298 K和100 kPa条件下展现出卓越的甲烷吸附量(1.52 mmol/g)和选择性(4.84)。线性相关性分析揭示了吸附性能主要受微孔结构的影响,介孔的存在可作为CH_(4)分子的传输通道,其缺失会降低微孔捕集甲烷的效率。此外,穿透实验验证了多孔碳材料在实际CH_(4)/N_(2)混合气体分离中的有效性。
关键词
长焰煤
多孔碳
甲烷/氮气分离
孔结构
吸附剂
Keywords
long flame coal
porous carbon
CH_(4)/N_(2)separation
pore structure
adsorbent
分类号
TQ028.15 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
长焰煤制备煤基多孔碳及其CH_(4)/N_(2)吸附分离性能研究
薛晓军
雷亚宁
王会会
任强
王影
赵钰琼
《应用化工》
北大核心
2025
0
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