煤基富氮层级多孔碳制备及其催化脱硫性能

• 作者: 孙明慧 陈静圆 肖南 陈奥博 王旭珍 邱介山
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 碳材料 煤焦油 氮掺杂 纳米结构 催化 氧化脱硫
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 660-668
• 页数: 8页
• 分类号: TQ127.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20190998

摘要

以煤加工副产物煤焦油中蒽油馏分为碳源、多巴胺为氮源，基于纳米碳酸钙球模板在碳化过程中发生的诱导自活化作用，一步共碳化制得氮掺杂多孔碳（NPCs）材料。通过元素分析、低温氮气吸附-脱附测试、扫描及透射电镜表征，结果表明，NPCs材料的氮元素掺杂量高，且具有发达的微孔-介孔梯级孔道结构。结合室温下催化硫化氢选择性氧化为单质硫的反应性能评价，发现改变模板剂用量、碳/氮源投料比和碳化温度，可调控NPCs材料的氮掺杂量（质量分数6.4%~21.3%）、比表面积、孔道结构发达程度及相应的定向转化硫容，最佳工艺条件下合成样品的饱和硫容高达5.8g H2S/(g催化剂)。