煤基活性炭改性及其甲烷吸附能力

摘要

针对无烟煤制备成的煤基活性炭,采用酸式改性、碱式改性和联合改性的方法对其进行改性处理.通过低温液氮吸附实验、傅里叶红外光谱技术、高压甲烷吸附实验,分析了煤基活性炭的表面物理、化学结构、甲烷的吸附能力.借助Langmuir吸附等温模型、Freundlich模型进行数据拟合,研究了吸附热力学和动力学特征.结果表明,联合改性后的煤基活性炭比表面积和孔容均明显增大,其中比表面积增大66.66%,总孔容增大30.89%;煤基活性炭的甲烷吸附能力明显提高,甲烷吸附量提升25.686%.煤基活性炭的孔隙结构和表面官能团共同决定了其对甲烷的吸附作用,且较于孔隙结构,表面官能团的极性对甲烷吸附量起主要作用.