活化过程中煤基活性炭的孔结构特性及分形特征

摘要

以宁夏太西无烟煤为原料,CO2和水蒸气为活化气体制备活性炭.采用N2吸附法研究活化过程中活性炭的孔结构发展规律,利用分形理论,采用FHH模型计算微孔的表面分形维数及孔分形维数,分析微孔分形特征的变化规律.结果 表明,两种活化气氛下活性炭均以微孔结构为主,随着烧失率增加,逐渐形成2 nm ～4 nm的中孔,微孔占比不断降低.活性炭微孔表面分形维数D1和孔分形维数D2均在2.5～3,CO2活化活性炭的微孔分形维数D1与D2均略高于水蒸气活化,说明其微孔表面更为粗糙,结构更为复杂.随着烧失率增加,分形维数D1与D2不断减小,与比表面积、孔容积等参数的变化规律不存在一致性,但是表面分形维数D1与微孔表面占比、孔分形维数D2与微孔容积占比的变化一致,具有较好的线性相关性.