煤基多级孔炭纳米材料的优化制备及性能表征

• 作者: 兰新哲 宋永辉 景兴鹏 苏婷 高雯雯
• 来源期刊: 煤炭转化
• 学科: 工学
• 关键词: 低变质粉煤 JMP 热解活化技术 纳米材料 多级孔结构
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究与开发
• 页码范围: 50-57
• 页数: 8页
• 分类号: TQ536.1
• 字数: 5649字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19726/j.cnki.ebcc.202002007

摘要

以低变质粉煤为原料,采用热解活化技术制备煤基多级孔炭纳米材料(CCNM),利用统计学预测分析软件(JMP)设计优化制备实验的正交阵列,主要因素包括煤直接液化残渣(DCLR)的添加量(A)、热解过程升温速率(B)、热解终温(C)和原料粒度(D),每个因素选取三个水平.采用响应面分析法对CCNM的碘吸附值和抗压强度进行评估,确定最佳优化条件为A1B3C1D2,影响因素按显著性由大到小的顺序为CABD,碘吸附值的预测公式为mI=258.26-33.22x1-34.88x2 +28.12x;+1.92x1x2 +34.12x;,预测碘吸附值最高为390.51 mg/g,三组平行验证实验测定的碘吸附值平均为394.69 mg/g,实验值与预测值吻合良好.对优化条件下制备的CCNM进行性能表征,材料呈多孔结构;通过图像处理,统计得到孔隙率在40％以上;碘吸附值为398.22 mg/g,抗压强度为4.12 MPa,比表面积为146.181 m2/g,总孔容为0.053 4 cm3/g,中孔率为71.10％,孔径主要分布在1.5 nm～100 nm,平均孔径为5.254 nm,表明CCNM是一种包含微孔、中孔和大孔的多级孔炭纳米材料.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	兰新哲	西安建筑科技大学冶金工程学院陕西省黄金与资源重点实验室	205	1865	22.0	29.0
2	宋永辉	西安建筑科技大学冶金工程学院陕西省黄金与资源重点实验室	137	940	15.0	21.0
3	景兴鹏		13	61	6.0	7.0
4	高雯雯	榆林学院化学与化工学院陕西省低变质煤洁净利用重点实验室	46	125	6.0	8.0
5	苏婷	榆林学院化学与化工学院陕西省低变质煤洁净利用重点实验室	12	26	3.0	4.0