FeCl3添加劑作用下煤基壓塊活性炭的孔結構調控

作者：姚鑫,楊乾,趙學松,葉鵬濤,王帥帥,邱麗君

摘要：為了調節煤基壓塊破碎顆粒活性炭的孔結構,分別以大同煙煤和靈武煙煤為原料,FeCl3為金屬添加劑,采用壓塊工藝制備活性炭,重點考察混合法、浸漬法和離子交換法引入Fe元素對活性炭孔結構和磁性能的影響。利用熱重分析了煤的炭化過程和炭化料的活化過程,采用X射線衍射分析了炭化料樣品的微晶結構和無機礦物質組成,采用振動樣品磁強計和低溫N 2吸脫附表征了活性炭的磁性能和孔結構。結果表明:混合法和浸漬法引入Fe后,煤在350℃前的質量變化速率增大,350~600℃質量變化速率減小,形成的炭化料石墨化度降低,氣化反應性增強,活性炭的比表面積增大,浸漬法使得大同煤基活性炭和靈武煤基活性炭的比表面積分別由672.4 m^2/g和498.9 m^2/g增至704.6 m^2/g和774.1 m^2/g。混合法和浸漬法會顯著增強活性炭樣品的磁性能,其中混合法使大同煤基活性炭和靈武煤基活性炭樣品的飽和磁化強度分別由1.3430 emu/g和2.6399 emu/g增至4.4175 emu/g和9.1465 emu/g。由于原料煤較弱的離子交換能力,離子交換法未能成功引入Fe元素,反而由于溶液呈酸性,降低了原料煤中Ca、Fe系原生礦物質含量,限制了活性炭孔結構發育。

發文機構：合肥工業大學化學與化工學院

關鍵詞：活性炭孔結構壓塊催化活化磁性能activated carbonpore structurebriquettingcatalytic activationmagnetic property

分類號： TQ536[化學工程—煤化學工程]