【摘 要】
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煤气化技术的迅速发展带来了的大量煤气化固废严重影响着环境安全及企业效益,因而实现煤气化固废的资源化利用对解决其危害具有重要的现实意义。在对煤气化细渣（CGFS）进行消纳处理过程中,因内部含有大量的未燃残碳（RC）（20-60%）,使其在建工建材等规模化利用途径受限残炭含量较高而利用率低,因此实现对煤气化细渣残碳的有效利用是解决煤气化固废的资源化利用并提高其利用率的有效途径。本文通过两步酸洗处理CG
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煤气化技术的迅速发展带来了的大量煤气化固废严重影响着环境安全及企业效益,因而实现煤气化固废的资源化利用对解决其危害具有重要的现实意义。在对煤气化细渣（CGFS）进行消纳处理过程中,因内部含有大量的未燃残碳（RC）（20-60%）,使其在建工建材等规模化利用途径受限残炭含量较高而利用率低,因此实现对煤气化细渣残碳的有效利用是解决煤气化固废的资源化利用并提高其利用率的有效途径。本文通过两步酸洗处理CGFS获得了高石墨化的RC,通过简单的化学共沉淀法将纳米四氧化三铁负载于氮掺杂残碳表面,获得磁-碳结构的Fe3O4@NRC复合材料。FT-IR、XRD、TG、XPS等证实了纳米Fe3O4在NRC成功负载表面。不同填充量下的吸波性能测试结果表明:填充量对RC和Fe3O4@NRC复合材料的吸波性能具有较大的影响。其中,RC的吸波性能较差,且随着填充量的升高吸波性能下降。当填充量为40 wt.%时,Fe3O4@NRC复合材料在2.0 mm下,最小反射损耗(RLmin)为-41.4 dB;并且在1.5 mm下有效吸收带宽（EAB）为4.32 GHz（13.68-18 GHz）。在RC上进行氮掺杂及负载Fe3O4后,提高了复合材料的介电损耗和磁损耗,优化阻抗匹配,增强了电磁波的衰减损耗。进一步再利用化学共沉淀法制备并探究了不同纳米Fe3O4的负载量对Fe3O4@NRC复合材料吸波性能的影响。研究结果表明:合适的控制纳米Fe3O4的负载含量可以调节电磁参数及阻抗匹配并可有效提高复合材料的电磁波吸收能力。当负载量为32.9 wt.%时,1.5 mm厚度下的RLmin为-37.3 dB,EAB为4.16 GHz（13.84-18 GHz）,可实现吸波材料“薄、强、宽”的要求。Fe3O4@NRC复合材料综合优异的吸波性能源于由偶极极化、界面极化和导电损耗引起的介电损耗、由磁共振和涡流损耗引起的磁损耗的协同效应以及适当衰减性能和最佳阻抗匹配。最后用复合导电聚合物（聚苯胺,PANI）置换磁性材料（Fe304）。采用原位聚合法将PANI包覆在RC表面获得了 PANI@RC复合材料。结构及形貌表征结果表明:PANI呈波浪状成功包覆在RC表面,平均包覆厚度为11.4 nm。吸波性能测试结果表明:随着填充量的提高,PANI@RC复合材料的吸波性能逐渐增强,即填充量为60 wt.%时,在0.9 mm的超薄厚度下RLmin为-21.3 dB,EAB为2.9 GHz（13.10-18 GHz）。除此之外,复合材料在薄厚度范围内（0.9-1.9 mm）,其RLmin均<-10 dB。因此,导电聚合物PANI的引入,可以实现在超薄厚度下实现优异的吸波性能,归因于导电组分和碳组分引起的导电损耗和极化损耗的协同作用。图44 表8参131
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