低阶煤虽储量丰富但品质较差，燃烧、气化和热解等传统利用方式热效率低、环境污染大且资源浪费严重，难以满足双碳战略目标。水煤浆电解技术不仅可以降低电解水制氢的能耗，又可实现煤炭多级能量转换，成为一种极具潜力的新型高效绿色煤炭利用方式。本研究以三种典型低阶煤为研究对象，采用电化学实验并结合FTIR、BET、SEM、GC-MS等一系列表征手段，系统地比较三种低阶煤辅助电解水的制氢性能。研究表明，煤种挥发分越高，电解制氢性能越好，这与产生挥发分所对应结构的反应活性密切相关。进一步分析显示，产生挥发分的主要化学和孔隙结构结构显著影响电解性能。具体而言，化学结构主要包括芳香结构、脂肪结构、含氧官能团。其中芳环缩合度越低，煤结构稳定性越差，越易发生电解反应；脂肪氢相对含量越高，煤种越易在阳极液中参与氧化反应；煤样的含氧官能团在电解后不同程度地增加；煤种的孔隙结构越松散，Fe3+越易与煤的内孔表面接触，并发生非电化学反应，使电流密度增大，反应活性随之增大。除此之外，还发现电解后，煤的孔隙增多、平均孔径增大、煤表面粗糙度增加、表面碎屑增多。最后，探究了温度和搅拌速度对水煤浆电解性能的影响，结果表明，随温度的增加，电流密度增加；搅拌速率增加，电流密度增加，搅拌速率达到400r/min后，增加效果不明显。研究旨在为开发高效清洁的煤炭利用技术、低成本的电解水制氢技术提供理论依据和技术支持。

1、实验材料与方法
1.1、样品制备
1.2、电化学实验
1.3、微观表征实验
2、实验结果与讨论
2.1、电化学性能
2.2、反应物有机组分
2.3、微观化学结构分析
2.3.1、官能团含量
2.3.2、氧含量
2.3.3、亲疏水性
2.4、微观孔隙及形貌分析
2.4.1、孔径分布
2.4.2、微观形貌
2.5、温度、搅拌速率的影响
3、结论

喻帆,商惠玉,武云飞,等.低阶煤挥发分与水煤浆电解制氢性能的关联性实验研究[J/OL].煤炭学报,1-13[2024-12-17].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1167.