不同煤体结构煤基活性炭微观结构与甲烷吸附性能

张小兵¹，郇璇^1,2，张航¹，张玉贵¹

1. 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地2. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院

摘 要：为探索新型煤基甲烷存储材料前驱体,采用碱活化法制备并酸化改性获得构造煤基/非构造煤基系列活性炭,借助低温氮吸附、红外光谱、Boehm滴定等技术表征了不同煤体结构原煤和煤基活性炭结构参数,并考察了孔隙结构和表面酸性基团对其甲烷吸附行为的影响。结果表明:构造煤基系列活性炭的比表面积和孔体积均大于相应非构造煤基,其甲烷吸附能力也相对较强;酸化改性作用使得活性炭表面主要酸性基团量增加,在改变其比表面积和孔体积的同时却明显抑制了甲烷吸附能力。鉴于酸性基团对煤基活性炭-甲烷吸附的抑制作用强于孔隙结构的促进作用,基于甲烷存储材料开发的构造煤基活性炭制备中应慎重引入酸性基团。

关键词：煤基活性炭;煤体结构;构造煤;酸化改性;微观结构;吸附行为;