煤炭学报

作者：邓锋, 解强, 杨敏建, 万超然, 刘德钱, 梁鼎成,

关键词：泥炭, 活性炭, 碳结构, 孔结构, 碳烧失特征,

孔结构调控是活性炭制备研究的核心，碳烧失伴随并决定着孔结构的演化。为研究泥炭基活性炭孔结构演化过程中碳烧失特征，将贵州毕节泥炭样品破碎、粉磨，在氮气氛围进行热重分析，并采用无黏结剂压块成型，再破碎后、炭化，在不同活化温度、时间下水蒸气活化制得活性炭，测定活性炭样品的碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率吸附性能指标，利用气体吸附仪、拉曼光谱和扫描电子显微镜表征其孔结构、碳结构和微观形貌，研究吸附性能、孔结构、碳结构间的关系。结果表明:泥炭基活性炭的孔结构演化随活化温度的升高分为造孔(750~800 ℃)、扩孔(800~850 ℃)、孔塌陷(850~900 ℃)和炭表面烧蚀(900~950 ℃)4个阶段，分别以无序炭(D3)及散乱石墨层结构(D1)、散乱石墨层结构(D1)及平行的石墨层间的不规则层(D2)、活性位点碳(D4)、规则的石墨微晶结构(G)的烧蚀为主;随活化时间的增加分为充分发育期(60~120 min)和过度发育期(120~150 min)2个阶段，分别以无序炭(D3)和活性位点碳(D4)的烧蚀为主。炭表面烧蚀或孔结构过度发育之前有效的调孔以全程清除无序炭、部分消耗缺陷微晶炭、少量激活活性位点碳来实现。随活化程度的加深，活性炭的碳烧失由颗粒内表面为主转为由内向外、再转为由外向内，表面孔依次呈现出生成、融并和坍塌的形貌特征。

来源：2020年第8期

《煤炭学报》期刊编辑部

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