煤基含硫活性炭的制备及其CO2吸附性能

将无烟煤与褐煤的混合物掺杂KOH一步法共热解,再将产物酸洗制得含硫活性炭。通过分析不同碱炭质量比对活性炭比表面积和微孔孔体积的作用,探究硫含量对活性炭CO_2吸附性能的影响。当混煤掺杂KOH在碱炭质量比为2∶1、活化温度为800℃、活化时间为2 h时,氮气气氛条件下制备煤基活性炭(AC-S1),并对其进行表征和CO_2吸附性能测试。结果表明:AC-S1的BET比表面积达到682.9 m~2/g,以微孔结构为主,孔径主要分布在0.4 nm～1.2 nm,微孔体积为0.24 cm~3/g,硫含量为0.89%(质量分数);红外光谱分析结果表明,煤基活性炭表面存在含硫官能团;扫描电镜结果表明,含硫煤基活性炭表面结构粗糙,存在一定的孔结构;X射线衍射结果表明,煤基活性炭为无定型非晶材料;X射线光电子能谱分析数据得出,煤基活性炭存在碳硫键和噻吩硫;在常压、298 K条件下,AC-S1的CO_2吸附量为3.16 mmol/g,对CO_2/CH_4体系的分离因子达到8.10。