AdsorptionDesorption Performance of CO2on Pitch―based SphericalActivated Carbons.docx

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1、第！”卷第！期无机材料学报$甜酎嘏%堆#!)*!月4%r-.feQM.%-2.3667-Vffi97:,W)*文章编号,f*)!EV/!)*C)!)*DR)ft!M*)E!DVHF*,*)EE*!)*)*DR#沥青基球形活性炭对#$的吸脱附行为研究谢菲好艳莉雄亮雨明膘晓辉新文明#麦立成2华东理工大学化学工程联合国家重点实验室;上海!)!EcS摘要考察了沥青基球形活性炭2FHBJC的孔结构与JX1吸附容量间的内在关系及其脱附性能，采用3吸附法分析FHBJ的孔结构如穿透曲线测试其对JX!的平衡吸附量实验结果表明星EJXM,混合气氛下活性炭对JX!#的吸附容量与孔径小于*.G的微孔比表面积呈线性关系

2、/FHBJ担载=Y的三聚虱胺后对JXM=YdKJ平衡吸附量由)R*GG*配增加到*=GG&醯提高了！”皿果用抽真空脱附时猫环脱附效率为ED，Y而电解吸岫真空耦合脱附工艺可使JX!的循环脱附效率接近楙)Y毋关键词沥青基球形活性炭匚轲化碳9吸附中图分类号,MZ*!Ett文献标识码MB#%S()*(-.,()*(-,0)1()23-4/f(r#$,(,445673V&8*5/),43尹W:34/)7(”Vr73AB(，/.也3排NB(也歹.2剂03.2也IB(W湃Q3制IBX执7.53.2也1(胜友TK7.2#国g67fe7b:%6feKTG/哪.23.7732搬/哪K3.3178丑嫌CI43

3、7.4福.I74K.%f2bK/.2K3tt)!SETK3./C#%74)34+,KW76.8KT7fe77.K7ttP%-7#S6-,46,767雁(W逖:87Itt8PK7-田/姗4Gd671tftt-:%.曜用HBJ诩.II8%P信.超/P/4也稳第TX渊生/随.d7267I7皓78fiG用型工8%-P砥用G,.裁0#JX:也/8S767-G3.71演有，2mr7-7g,2K,d7阳K778,m.I3167ICfi7有fe77.悔C涉,33:3G的：8%干谶.铲G.feOX糊根.工麻旭P743I机。47米-7/循弼-%P%-78fe水带-硬丈7收；/SS7相QC/.伊林G喋K7.集丫相7

4、#G3.7fe8%67I.阀7机47OFHBJ相CT毋z33:-3G#/18%-P鼐WG告，.雒师X电6.怫b4应制37.4b辘柒TX:冏EDY枪卷招/4,G拇He3.21BI8%-P.#$HBQfeK3S7W1/.#-7/W)Yfe35%G:3.7I1046-31#e3.2I8%-P6.#DHB.HBW；*t()S,KE=Yk?=Y、=Y、EY左右同时还含有微量的HX(X、(X;#气体这势必为JX,捕集技术的开发增加很大的难度用目前榔X，的捕集技术主要有吸附法、吸收法和膜分离法4其中吸收法主要是采用化学反收稿日期：！)*)=)=澈到修改稿口期：！)*)?)|)D斛)E!)!=)0)#*)!)

5、=*。中国博士点基金AI)E)!=*)?0上海市国际合作项目fi)7*n)E)D)0t?”砂-%2GA!)?BB)!)!C4ft(/Sfe./删437.47削%,.1/.掳(WK3tf=)B3)E!)!=!)?)!D*)!)=*G1787/-4Kf.ItfcOtfTK3./联-W14%4&-/S(F-%2G携渊2K701,46.tf!)E)!=*)?GMK/.2K3H1.67-.6S.tfJ%P7fe.#F-47*)E)D)Gt作者简介:谢菲女颁士研究生物1讯联系人:詹亮副教授拥用用Og3sas.w.2u7%M1J4.#应的方式将，（%捕集起来脯集量大但吸收剂的再生能耗大）同时在大空速环境下存

6、在雾沫夹带及设备腐蚀等工程性技术难题搬分离技术可以实现对，“很好的选择性分离效果但该方法需要对气体进行前处理、脱水和过滤吸附法因具有吸脱附速度快、能耗低、无需考虑设备腐蚀等特点魅渐成为一种最具发展潜力和竞争力的，端集技术专近期）研究较热的，（告吸附材料主要有碳质多孔材料,-./仇沸石分子筛口次氨基修饰硅基介孔材料小E金属框架有机物H熔双中沸石分子筛在室温下对，（，的吸附容量可达-334S7讲具有很好的吸附选择性）（旦该材料在有微量水分或8（存在条件下）对，的吸附性能迅速降低攻基修饰硅基介孔材料淇优势是在有水份存在条件下）$对，（%仍具有较高的吸附容量和吸附选择性胆该粉体材料成型后）如何解决吸脱

7、附循环稳定性是关键洞金属框架有机物尚处于研究阶段距离大规模工业应用较远与沥青基球形活性炭9：8;，（乍为种新型吸附材料淇独特的孔结构及其光滑的表面、均一的球径等外形特征赋予其特殊的吸附功能）如压降小、装填密度高、吸脱附速度快等目前冲国科学院山西煤炭化学研究所和华东理工大学对有关：8;，的制备、结构控制、表面化学修饰及其用作口服药物方面进行了很多研究）但有关该材料在（附方面的研究尚未见报道沐工作着重研究：8;，$对，（%气体的吸脱附行为实验部分!”#$的制备以煤沥青为原料深用文献,!=J-QfK导的方法制得粒径！孙%#33的沥青球在空气气氛下）以#干8旬向升温速度升温至缸#C并恒温！A）对沥青球

8、进行氧化不熔化热处理然后置于炭化炉中）$在B为保护下以麴的升温速度加热至C并恒温！A在C下湍Be切换为量的，（%气体附炭化后的：8;，分别活化、&、1、！#A制得不同孔径分布的：8由根据活化时间分别标记为：8;、：8;Z-、：8;，&、：8;，1、:8;!制在2#C下胳切换为#FC63解（量的水蒸气对炭化后的：8;，进行活化！FA讲标记为：8;，IH（嗡8;，D%（样品担载”E的三聚鼠胺麻记为：8;，DMB专“!”#$的结构分析采用美国F73Efi3IH亚弘、司生产的S8;:.%#%#$孔结构测试仪在1用静态吸附容量法分析：8;z的比表面积和孔径分布专&$对吸脱附性能评价有关：8;，对，（*吸

9、附穿透曲线的测定方法按照文献,!”冲工艺进行曲解吸附装置如图！所示后其中吸附反应器与各个接口间均用聚四叙乙烯垫片或卡套进行气体密封或电绝缘由温度和,（，浓度均是在线检测淇中，（%的浓度采用M，2辅色谱进行检测专%果与讨论。，!”#$对弼吸附性能由表！可知沥青球随，（*活化时间的延长后所制：8;，的比表面积、总孔孔容逐渐增大X旦微孔孔容和微孔含量逐渐降低铛活化时间为！#A时）$比表面枳由n%3*67增加到！/!&3*67）总孔容由#禽&33-67增力口至U-6743&、!3、！./3$、3U却分别只有！-也!%!、%W3的和#/=674合孔径分布图悯皈可以看出）当沥青球被，（%s活化豁时洪孔径集

10、中分布在3的微孔以内确着活化时间的延长图（的与已形成的微孔边缘碳继续反应用致中孔比例逐渐增大淇中：8;，!#$的孔径主要分布在！-3范围内襦要指出的是）$随着活化时间的延长）虽然一部分，”会进行扩孔过程XR仍有一部分，（*继续与未反应的基体碳反应形成新的微孔）同时）也有部分，（*将在微孔表面形成极微孔赧终导致单位面枳的孔密度增大、体密度降低痛得比表面积反而增大与图=是不同：8样品”73寸，（%的吸附穿透曲线相对应的平衡吸附量如表！所示以吸附结果可以看出活性炭对T%的吸附量与其比表面积、微孔比表面积之间没有内在关系但是与孔径0!3的微孔比表面积基本呈线性关系加图-4图!$电解吸附反应器P?7！辨

11、QRS1H3攻3球IN1出泅5EGJSU颔7将VIHSJ4$N/V1田总前MI新碎陷捌KK喀4G4ZSS：榭管NK料ZJaMt5ravi根据蒙特卡罗模拟的分析结果哨吸附剂的孔径越接近于吸附质分子直径的）倍左右时吸附势最大#而岩&!的分子动力学宜径为他就是说当活性炭的孔径为1-时隈有利于&，分子的吸附护并为吸附热力学控制衽常压、省&1人混合气体条件下档活性炭的孔径时曲于/1的分子动力学直径为Fo1-#%&!则与/:之间存在竞争吸附关系母匕时的吸附过程为吸附动力学控制痂:遵表(！”样品的孔结构参数#$网()*0;*-.,-*,S*SO,*40K,4(-*S0M23-47,89:.,.,J3“-v.,n-蜀,福龙学产产Pv5，；-Pv，；_w.q.；-!,自,;1,少”-B5*IIMG!*4F,11F,(F)-FmiM)*-)mG，”，*-)1,nD2E%G,，(F)(,f1,!*),1G4m,*43。*H,!M,1*-riGmD2E%z*,iFrOm,!1+(m/I/I1t!,*H0*F,F”，*-H!D2E%d:!&HH),GF#mFO)j*G*,m*rmGFhF*SF,1tj69：$89:,746sa3,-：-9746S*IM3a6,3h3,BK-B4Et*67,O7P4E7336,7,7P6,B,6NM-zET6,RBi-61BK-ScXCUWUC-Oo