气化渣残炭粒子电极的制备及电催化性能研究 - 闫琪; 李健; 朱菊芬; 温家乐; 魏清渤; 陈碧; 闫龙; 昝灵兴; 尚军飞; 杨永林 (煤炭科学技术, 2024)
TQ536.4%X783; 煤化工产业是我国的经济支柱之一,煤气化渣和气化废水是煤气化过程中产生的废弃物,目前处理方式过于简单,对环境造成很大污染.以微乳液作为捕收剂对煤气化细渣进行浮选,采用工业分析仪、FTIR(傅里叶红外光谱仪)、BET(比表面积测试)、SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射分析)、Raman(拉曼光谱)、XPS(X射线光电子能谱)等表征手段对残炭进行了理化性质分析,采用CV(循环伏安法)、EIS(电化学交流阻抗谱)测试分析残炭电化学性质,并考察残炭作为粒子电极在三维电化学体系的电化学性能和稳定性,研究了其作为粒子电极的可行性,提出残炭粒子电极去除氨氮机理分析.结果表明:浮选残炭具有较高的比表面积,孔结构以介孔为主,此外,残炭中部分碳因石墨化而展现出一定的导电性,为其在电化学应用方面提供了基础.另外,残炭粒子电催化体系电阻较小,有利于加快电荷转移速率.在相同条件下降解氨氮废水,残炭粒子三维电催化体系比二维电催化体系氨氮去除率高 19.82%,其具有一定的催化能力.在残炭粒子电极循环试验中,残炭粒子重复使用 5次,氨氮的去除率仅下降了 5.3%,这一结果表明残炭粒子电极具有良好的稳定性.开发出一种新型的三维电催化体系中的粒子电极材料,通过系统的表征和性能评估,证明了气化渣残炭粒子电极在提高废水处理效率方面有巨大潜力.残炭粒子电极的开发为气化渣的资源化利用提供了新思路,同时也为废水降解处理技术提供了新方法.