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煤层气俗称瓦斯,其主要成分为CH4和N2,还含有少量CO2。甲烷既是一种温室效应气体又是重要的化工原料和洁净能源,但CO2和N2的存在影响了甲烷的利用率。目前,我国煤层气主要以直接抽放的形式排放到大气中,而抽放煤层气中大量CH4直接排放不仅严重影响环境,也是巨大的能源浪费,所以充分富集煤层气中的CH4意义重大。本文研究了13X沸石/活性炭复合材料的制备过程中活化时间对其含碳量及孔结构的影响,以及不同活化时间样品分别对CH4、N2纯组分气体的吸附性能和其对CH4/N2的分离比的影响。并研究了NH4Cl处理后样品的晶型、孔结构以及对CH4、N2纯组分气体的吸附性能和其对CH4/N2气体的吸附分离比的影响。进一步利用酚醛树脂乙醇溶液液相碳沉积对13X沸石/活性炭复合材料的的孔结构进行调节。考察了浸渍次数、浸渍液浓度、浸渍时间、热处理温度对液相碳沉积效果的影响以及不同浸渍次数的样品对CH4和N2纯组分气体的吸附性能以及其对CH4/N2的吸附分离比的影响。目的在于为煤层气中甲烷的分离提纯提供一种高效的吸附剂。本论文主要研究内容及结论如下：1.煤矸石、沥青、白炭黑以一定比例混合制备13X沸石/活性炭复合材料,通过改变活化时间制备得到一系列不同活化时间的13X沸石/活性炭复合材料样品。对所有样品进行含碳量测定以及进行XRD、低温N2吸附-脱附和CO2吸附表征,结果表明样品含碳量随活化时间的延长而减少,当活化时间达到24h后,继续延长活化时间,样品含碳量变化变缓。样品的XRD图中都含有X沸石的特征峰,活化时间为24h制备得到的样品含有总比表面积、微孔比表面积和孔体积最大,分别为：1018m2/g、868m2/g和0.765cm3/g。且样品所含有的微孔(<2nm)量也是最多。2.利用NH4Cl对不同活化时间系列复合材料样品进行处理,研究样品经表面改性后对CH4、N：纯组分气体的平衡吸附量和吸附分离比的变化,结果表明CH4、N2分别在经NH4Cl处理前后系列复合材料样品上的平衡吸附量随着活化时间的延长都呈先增大后减小的趋势,其中活化时间为24h制备得到的样品平衡吸附量为最大。对比改性前后样品,改性后样品平衡吸附量都有所下降,但CH4/N2的吸附分离比得到了大大的提升,活化时间为24h制备得到的样品改性后CH4/N2的分离比高达3.4。3.利用酚醛树脂乙醇溶液对活化时间为24h的13X沸石／活性炭复合材料进行液相碳沉积调孔,通过XRD、低温N2吸附-脱附和CO2吸附表征,考察了浸渍次数、浸渍液浓度、浸渍时间和热处理温度等条件对碳沉积效果的影响,结果表明碳沉积不影响晶体的形成,并且碳沉积最佳条件为：浸渍次数为4次,浸渍液浓度为0.4g/ml,浸渍时间为2h,热处理温度为700℃。