氨水活化活性炭用于CH_4和CO_2的分离研究.pdf

第 卷 第 期 33 11 可再生能源 Vol.33 No.11 年 月 2015 11 Renewable Energy Resources Nov. 2015 氨水活化活性炭用于 CH4 和 CO2 的 分离研究 ， ， ， ， ， 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 许海朋 ， 张晓东 ， 金付强 ， 张 杰 ， 李 岩 （1.山东省科学院 能源研究所， 山东 济南 250014 ； 2. 山东省生物质气化技术重点实验室， 山东 济南 250014 ） 摘 要： 采用不同浓度的氨水作为活化剂制备活性炭， 引入含氮官能团以提高活性炭对CO2 的吸附能力和 CO /CH 吸附选择性。 对活性炭的孔结构和表面化学性质进行了表征，活性炭的表面化学性质分别通过傅里叶 2 4 变换红外光谱、酸碱滴定和 射线光电子能谱等方法进行表征，并测定了活性炭对 和 的吸附等温线。 X CO2 CH4 结果显示，与纯水活化活性炭相比，采用氨水活化制备活性炭增加了表面含氮官能团，主要是吡啶类、胺或腈类 基团的数量，同时减少了含氧官能团的数量。 这些基团使得活性炭表面具有更强的碱性，从而使氨水活化活性 炭具有更强的CO 吸附能力和CO /CH 吸附选择性。 2 2 4 关键词： 氨水； 活性炭； 表面官能团； CO2 吸附； 吸附选择性 中图分类号： 文章编号： （ ） TQ028.1 文献标识码：A 1671-5292 2015 11-1743-06 DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.11.024 0 引言 活性炭，通过引入碱性含氮官能团来提高吸附剂 沼气净化提纯制备生物天然气有望成为我 对CO 的吸收量和CO /CH 吸附选择性， 研究不 2 2 4 国能源与环境领域的重要战略新兴产业，对于调 同浓度活化剂对活性炭结构和吸附特性的影响， 整我国能源结构与节能减排具有重大意义。 除此 并对活性炭结构和表面化学性质进行了表征。 之外，增加天然气的燃烧热值和降低沼气对管道 1 试验材料与方法 的腐蚀对于能源行业也是非