【摘 要】
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为了调节煤基压块破碎颗粒活性炭的孔结构,分别以大同烟煤和灵武烟煤为原料,FeCl3为金属添加剂,采用压块工艺制备了活性炭,重点考察混合法、浸渍法和离子交换法引入Fe元素对
【基金项目】
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中央高校基本科研业务费资助项目(JZ2017HGTA0227);省级大学生创新创业训练计划项目(2018CXCYS302)
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为了调节煤基压块破碎颗粒活性炭的孔结构,分别以大同烟煤和灵武烟煤为原料,FeCl3为金属添加剂,采用压块工艺制备了活性炭,重点考察混合法、浸渍法和离子交换法引入Fe元素对活性炭孔结构和磁性能的影响。利用热重分析模拟了煤的炭化过程和炭化料的活化过程,采用X射线衍射分析了炭化料样品的微晶结构和无机矿物质组成,采用振动样品磁强计和低温N2吸脱附表征了活性炭的磁性能和孔结构。结果表明:1)混合法和浸渍法引入Fe后,煤在350℃之前的失重率增大,350-600℃之间的失重率减小,形成的炭化料石墨化度降低,气化反应性增强,活性炭的比表面积增大,浸渍法使得大同煤基活性炭和灵武煤基活性炭的比表面积分别由672.4 m2/g和498.9 m2/g增加至704.6 m2/g和774.1 m2/g;2)混合法和浸渍法会显著增强活性炭样品的磁性能,其中混合法使大同煤基活性炭和灵武煤基活性炭样品的饱和磁化强度分别由1.3430 emu/g和2.6399 emu/g增加至4.4175 emu/g和9.1465 emu/g;3)由于原料煤较弱的离子交换能力,离子交换法未能成功引入Fe元素,反而由于溶液呈现酸性,降低了原料煤中Ca、Fe系原生矿物质的含量,限制了活性炭孔结构发育。
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