摘要：利用铁基催化剂（3%FeCl3）并辅以200℃下空气预氧化方法制备具有低烧失、高比表面积的鸡西烟煤活性炭。使用FTIR,SEM,N2吸附仪、XRD和Raman获得热解和活化过程中烟煤焦微观和宏观结构的变化,研究FeCl3和空气预氧化对煤焦结构及活化过程中孔隙生成的影响。结果表明,随着预氧化时间的延长,含氧官能团的种类和数量增多,脂肪结构被移除。热解中含氧官能团的演变和FeCl3的催化作用,促进煤焦微观结构向无序方向转变,并形成较多孔隙,然而具有不同热稳定性的含氧官能团的热脱附行为对煤焦结构的影响更为显著。酸洗煤焦（JX-800）和单独负载FeCl3煤焦（JXFe-800）在活化中孔隙均为逐级生成。由于两者微观结构的差异及Fe基化合物的存在,JX-800和JXFe-800分别在烧失率为53.7%和43.7%形成分级孔结构并具有相近的比表面积（549.64和600.47 m2/g）,但JX-800-53.7颗粒表面已造成严重烧失;负载后经空气氧化（15h）的煤焦（JXFeO15-800）和单独氧化氧化（48 h）煤焦（JXO48-800）的颗粒均具有较多孔隙和无序微观结构,促进活化气体的扩散,由颗粒内部和表面同时进行炭烧失生成孔隙,且颗粒表面均未发生明显烧失;由于Fe基化合物促进了活化气体与芳香结构的反应,JXFeO15-800的烧失率为30.9%时,比表面积已达到906.05 m2/g;JXO48-800的烧失率为32.5%时,比表面积为809.69 m2/g。

关键词：fecl3 空气预氧化 分级孔 碳损失 低成本 

单位：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院