煤基固废制备纳米多孔材料：研究进展与挑战

"煤基固废制备纳米多孔材料研究进展-论文" 本文是一篇关于煤基固废转化为纳米多孔材料的科学研究论文，作者来自中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院。该研究主要关注如何利用粉煤灰、煤矸石、气化渣等富含硅和铝的煤基固废，通过化学转化方法制备高附加值的纳米多孔材料，特别是沸石分子筛。纳米多孔材料因其独特的物理和化学特性，如大比表面积、狭窄的孔径分布和大的孔隙体积，而具有优异的吸附性能，这使得它们在环境保护、能源储存和催化等领域有广泛应用。 论文首先概述了国内外在利用煤基固废制备纳孔材料方面的研究现状，包括不同类型的固废（如粉煤灰、煤矸石、气化渣）及其反应机理。作者指出，尽管已有大量实验室研究，但将这些技术转化为大规模工业化生产仍面临挑战，如沸石分子筛产品的纯度低、合成成本高以及可能带来的环境污染问题。此外，对于合成工艺的多样性，目前尚未找到一种普遍适用的方法，合成机理的深入理解也有待加强，尤其是利用多种煤基固废协同作用制备沸石分子筛等纳孔材料的研究尚不充分。 论文还强调了根据煤基固废的具体矿物相、化学成分等特性来设计和制备定制化的纳孔材料的重要性。这样可以充分利用这些材料的优良性质，例如优化孔结构，提高吸附效率。未来的研究方向应该集中在寻找更经济、操作简便的活化和后处理技术，以提高纳孔材料的纯度和固态原料的转化率，同时缩短工艺流程、减少化学品消耗，降低合成成本，以期实现工业化生产。 此外，提升纳孔材料的性能，如增大比表面积和孔隙体积，也是未来研究的重点。开发多类型煤基固废协同作用的制备工艺，探索协同效应的机制，以实现各种固废的优势互补，将是推动这一领域进步的关键。 这篇论文对煤基固废制备纳米多孔材料的研究进行了全面的总结和展望，为固废资源的高值化利用提供了理论支持和研究方向，同时也揭示了该领域的潜力和面临的挑战。