Influence of Chemical Activation Temperature on Forming Pore Structure of Adsorbents from Brown Coal

Abstract

Исследовано влияние температуры химической активации (400-800 ºС) на характеристики пористой структуры адсорбентов, полученных из александрийского бурого угля, импрегнированного гидроксидом калия при весовом соотношении КОН/уголь 1 г/г. Характеристики рассчитаны на основании изотерм низкотемпературной (77 К) адсорбции-десорбции азота. Получены температурные зависимости величин удельной поверхности, суммарного объема пор, объемов мезо- и микропор, а также пор диаметром до 1 нм. Установлено, что КОН промотирует развитие поверхности (до 1000 м2/г и выше) и формирование пористой системы во всем температурном интервале. В области 400-600 ºС микро- и мезопоры формируются только за счет реакций угля со щелочью. При температурах 700-800 ºС наблюдается преобладающее образование микропор за счет подавления формирования мезопор. Максимальный объем пор диаметром до 1 нм (0,49 см3/г) достигается при 800 ºС и составляет 84 общего объема пор.It was studied an influence of chemical activation temperature (400-800 ºС) on pore structure characteristics of adsorbents prepared from Alexandria brown coal impregnated by potassium hydroxide under the 1 g/g KOH/coal weight ratio. Characteristics were calculated on low temperature (77 K) nitrogen adsorption-desorption isotherms. Temperature dependences of specific surface area, total pore volume, meso- and micropores volumes as well as 1 nm diameter pore volume were obtained. KOH was stated to promote surface area development (up to 1000 m2/g and above) and to form pore structure within the whole temperature range. Within 400-600 ºС range, micro- and mesopores are formed due to coal-alkali reactions only. At 700-800 ºС temperatures, dominant formation of micropores due to suppression of mesopores formation are observed. The maximum 1 nm diameter pore volume (0.49 cm3/g) is reached 84 total pore volume at 800 ºС