碳基材料吸附二氧化碳的性能研究

摘要

为了验证煤基炭材料作为CO₂吸附剂的可行性，研究了不同表面结构的煤基炭材料的吸附性能。以褐煤为原料采用水蒸气活化的方法制备CO₂吸附剂，采用N₂吸附-脱附全自动比表面积和孔隙度分析仪（BET）、扫描电镜（SEM）对材料的孔道和表面结构进行了分析和表征；分别考察了活化时间、吸附剂用量以及吸附压力对混合气中CO₂吸附效果的影响；并对吸附饱和的吸附剂进行再生，研究其吸附的稳定性。结果表明：随着活化时间的增加，比表面积和孔径都显著增加；当半焦活化时间为30 min、吸附剂用量为5 g、床层压力为0.5 MPa时，吸附性能最好，饱和吸附量最高，可达30.11 mL/g;将该条件下吸附饱和的吸附剂循环再生使用4次后，其饱和吸附量仍能达到29.05 mL/g。煤基炭材料可用于CO₂吸附，研究结果可为煤基炭材料的改性提供数据支撑，也为煤炭资源的高值利用提供了新的思路。

关键词

吸附与离子交换 / 碳基材料 / 水蒸气活化 / CO₂吸附 / 再生