酸处理对活性炭性质及其催化裂解甲烷制氢性能的影响

白宗庆¹，李文¹，李保庆¹，陈皓侃¹

(1.中国科学院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室,山西,太原,030001;
2.中国科学院,研究生院,北京,100039)

摘要:考察了不同酸处理方式的活性炭的性质变化及其对甲烷催化裂解反应性能的影响.结果发现:经过不同酸处理后的活性炭,比表面积都显著增加,孔容也有相应增加;硝酸处理的活性炭在TPD过程中溢出的CO和CO2的量增加,这说明用硝酸处理使活性炭表面含氧官能团增加.酸处理同时能脱除活性炭大部分的灰分.三种酸处理方式均使木质活性炭催化裂解甲烷初始速率增加,而煤质活性炭只有在硝酸60℃水浴下处理后才使甲烷裂解初始速率增加;经酸处理的各类活性炭失活趋势与未经酸处理的规律相似.甲烷在活性炭上的裂解是受多种因素影响,而不能简单地归结于一种因素.SEM测试表明,反应后煤质活性炭表面有纤维碳生成,这归结于活性炭灰分中含有的Fe.

关键词:活性炭; 甲烷裂解; 酸处理; 灰分;

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