煤基活性多孔碳制备及其对CO2/CH4的吸附分离研究

为了分离煤层气中的CO2和提高煤层气利用率,通过调控KOH对无烟煤的活化比例,制备一系列煤基活性多孔碳(APC-1,APC-2和APC-4)。通过扫描电镜表征可知,KOH活化对无烟煤的表面具有雕蚀作用,可形成发达的孔隙结构。通过氮气等温吸附测试可知,煤基活性多孔碳具有较高的比表面积(993~1 615 cm2/g)和孔体积(0.48~0.8 cm3/g)。在温度298 K和压力100 kPa条件下,APC-2对CO2和CH4的吸附量分别高达3.49,1.59 mmol/g。通过理想吸附溶液理论预测,APC-4对等物质量的二元混合气体CO2/CH4吸附选择性可达4.57。本文制备方法合成工艺简单,适用于煤基活性多孔炭的制备,在吸附分离煤层气中CO2和提高煤层气利用率方面具有广阔的应用前景。