微波法无灰煤基活性炭制备及其电化学性能研究

许立军¹，樊丽华^1,2，侯彩霞^1,2，梁英华^1,2，刘俊科¹

1. 华北理工大学化学工程学院2. 河北省环境光电催化材料重点实验室(华北理工大学)

摘 要：为考察微波加热对活性炭及其电化学性能的影响,以无灰煤(HPC)为原料,KOH为活化剂,在微波反应器中进行了无灰煤基活性炭(HAC)的制备。采用低温N2吸附法、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等手段对HAC性能进行了表征,考察了微波活化温度、碱炭比、活化时间对HAC及其电化学性能的影响。结果表明,在微波功率2 000 W、活化温度600℃、碱炭比1.5、活化时间6 min的条件下,可制备出比表面积1 035 m~2/g,中孔率38%的HAC。HAC电极在3mol/L的KOH电解液中比电容和能量密度分别可达277 F/g和25.1 Wh/kg,证明了微波加热是一种快速制备活性炭的低成本方法,同时也为HAC的制备和利用开辟了新途径。

关键词：无灰煤;活性炭;微波;电极材料;