改性褐煤超细粉吸附甲烷的高效研究

"改性褐煤超细粉吸附甲烷的研究" 在能源领域，甲烷的存储和运输一直是科学家关注的重点。传统的甲烷储存方法存在安全、成本和效率等问题，因此，寻找新的储气技术至关重要。改性褐煤超细粉吸附甲烷的研究由张增志和贺长江等人进行，他们旨在开发一种经济、安全、环保且高效的甲烷存储方法。该研究创新地采用褐煤作为基础材料，并通过改性工艺提升其吸附性能。 褐煤是一种低级煤，具有丰富的孔隙结构，这使得它有可能成为甲烷吸附的理想材料。研究中，研究人员首先对褐煤进行了中温（700℃）半焦处理，以此来改变其孔隙率，优化其吸附结构。半焦化过程可以有效地转化褐煤的有机物质，增加其微孔和介孔，从而提高其吸附能力。 随后，研究团队在半焦化的褐煤中加入了稀土盐LaCl3进行改性。稀土元素的引入能够改善褐煤的分散性，进一步提升其吸附性能。这是因为稀土离子可以与褐煤表面的官能团发生作用，形成稳定的化学键，增强吸附位点的数量和强度。 实验结果显示，经过改性后的褐煤比表面积显著增加，达到381.143m²/g，是原始褐煤比表面积的3.93倍。这意味着有更多的吸附位点可供甲烷分子附着。同时，平均孔径减小到1.45538nm，仅为原样褐煤的10.5%，这样的小孔径有助于提高甲烷分子的扩散速率和吸附量。此外，改性褐煤的甲烷吸附峰值高达128740，是原始褐煤的14倍，显示出显著的吸附效果。 关键词涉及褐煤、半焦化、稀土改性和甲烷吸附，这些都揭示了研究的核心内容和技术路线。文章指出，通过120分钟的球磨处理、中温焦化以及LaCl3改性，超细褐煤粉成功地实现了对甲烷的有效吸附，为甲烷的储存提供了一种新型的解决方案。 这项研究对于解决甲烷存储问题具有重要意义，不仅提供了新的吸附材料，还揭示了改性褐煤吸附甲烷的可能机理。未来，这种改性褐煤超细粉吸附技术有望应用于工业领域，改善甲烷的储存和运输条件，对清洁能源的利用和环境保护产生积极影响。