煤气化细渣一步原位重构制备碳/P型沸石复合材料及其对水中结晶紫染料的吸附

煤炭学报
网络首发时间：2024-09-05 15:04:14

作者

吴玉花刘彩珠马玉龙孙永刚
单位

宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室化学国家级实验教学示范中心化学化工学院
摘要

煤气化细渣资源化利用是能源资源、环境保护和可持续发展领域的重要问题，但目前仍面临炭灰互嵌分离难度大、制备多孔材料时原子经济性不高的现实瓶颈。本研究利用煤气化细渣中丰富的硅铝酸盐和无定形残碳组分，采用一步原位重构法制备了碳/P型沸石复合材料(CPCMs)。CPCMs可以通过碱溶出时间与煅烧可控调节P型沸石晶相转化生成新的Phillipsite-Na相沸石，优化复合材料的固态物相、表面形貌和官能团结构。制备的CPCMs对结晶紫表现出优异的吸附性能，其最大吸附量高达454.55 mg/g。吸附动力学、等温线和热力学分析表明，CPCMs对结晶紫的吸附为自发的物理化学过程，且受pH的影响。此外，洗脱实验验证了CPCMs的再生能力和吸附机理，证实了其在实际应用中的潜力。本研究提供了一种低成本、高效率的煤气化细渣资源化利用新途径，对促进环境保护和实现工业废物的高值化利用具有重要意义。
关键词

煤气化细渣原位转化硅铝酸盐多聚体多孔材料动力学模型
文章目录

1. 实验材料和方法
1.1 材料及试剂
1.2材料制备
1.3 材料测试与表征
1.4吸附实验
1.5再生实验
2. 实验结果与讨论
2.1 材料表征
2.1.1 材料的物相分析
2.1.2 材料的化学组分与表面形貌分析
2.1.3材料的比表面积及孔径分布分析
2.1.4 材料的表面官能团分析
2.1.5 基于TG-DSC的材料晶型转化分析
2.2 CPCMs对水中结晶紫的吸附
2.2.1 吸附动力学分析
2.2.2 吸附等温线分析
2.2.3 吸附热力学分析
2.2.4 初始pH的影响
2.2.5 离子强度的影响
2.2.6 脱附研究及吸附机理探究
3. 结论
引用格式

吴玉花,刘彩珠,马玉龙,等.煤气化细渣一步原位重构制备碳/P型沸石复合材料及其对水中结晶紫染料的吸附[J/OL].煤炭学报,1-14[2024-09-06].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0579.
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