煤炭直接液化是煤炭清洁利用、解决能源问题的重要手段。在煤炭液化过程中,会产生大约占原煤重量20-30%的液化残渣,因此残渣的合理利用是事关煤液化技术发展前景的一个重要的课题。沥青烯前沥青烯是煤炭液化残渣中的主要有机组分,具有高分子量、高度芳香性、高碳含量以及易于石墨化等特性,因而可成为制备高性能炭素材料的良好原料。本研究工作,围绕煤炭液化残渣制备高性能炭素材料展开,主要以煤炭液化副产物沥青质作为原料,采用模板复制技术,制得了高性能新型多孔炭材料;利用高分辨投射电镜、扫描电镜、物理吸附仪等多种先进手段表征了产品的结构和性能;在此基础上探讨了由原料到产品的形成机制;研究了产品作为电化学电容器电极材料的特点。结果表明,通过模板及碳源的调变可以实现多孔炭孔尺寸及孔结构的有效调控,呈单一孔径分布、高比表面积、规则孔结构、且具有良好石墨化程度的产品作为电化学电容器电极材料显示出良好的电化学特性,这源于产品与电化学电容器体系相匹配的适宜的孔结构以及良好的石墨化性能。研究结果为煤炭液化残渣的高附加值利用提供了一条新途径。
英文主题词Coal hydroliquefation residue;Asphaltene;Preasphaltene;preparation; porous carbon