从煤炭热解中增强石墨碳前体:微波等离子体和传统热升级方法的比较分析
Akshay Gharpure1, Randy L Vander Wal1
1John and Willie Leone Family Deptartment of Energy and Mineral Engineering and the EMS Energy Institute, Penn State University, University Park, Pennsylvania 16802, United States.
ACS omega
|November 6, 2023
概括
微波等离子热解显著提升了煤炭前体,将难以石墨化的转化为高度石墨化的材料. 传统的热热溶解对于这种先进的碳材料开发是无效的.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 热解技术 热解技术
背景情况:
- 来自煤炭的前体对于先进的碳材料至关重要.
- 传统的热热溶解在升级这些前体方面存在局限性.
- 微波 (MW) 等离子技术为材料增强提供了一种新的方法.
研究的目的:
- 为了比较常规热热溶解和MW等离子溶解在煤前体升级方面的有效性.
- 为了研究煤炭衍生的转化为高度可石墨化的材料.
- 分析由MW等离子处理引起的结构和组成变化.
主要方法:
- 使用传统的热和MW等离子体方法对煤样品进行热解.
- 通过气相色谱-质谱法 (GC-MS) 分析热解酶.
- 升级MW等离子体产品的碳化和石墨化,随后进行X射线衍射和传输电子显微镜分析.
主要成果:
- 传统的热热溶解在前体升级方面表现出有限的有效性.
- 反应性MW血热解显示出显著的前体升级.
- 兆瓦等离子处理将转化为前体,其结晶体大小大大增加,与煤炭焦油砂相似.
结论:
- MW等离子体热解是一种高效的方法,用于升级煤炭衍生前体.
- 这一过程使得可将可涂性较差的材料转化为可涂性较强的材料.
- 该研究提供了对MW等离子体诱导材料增强背后的机制的见解.
