川北硬质岩沥青液相碳化及热解产物特性

作者：陈帅全 孙仕勇 李正伟 刘瑾 Golubev Yevgeny Aleksandrovich等    单位：1 西南科技大学 环境与资源学院，固体废物处理与资源化教育部重点试验室，四川 绵阳 621010；2 西南科技大学 非金属矿产地质及其 开发利用四川省高等学校重点试验室，四川 绵阳 621010；3 俄罗斯科学院乌拉尔分院科米科学中心尤什金地质研究所，俄罗斯 瑟克特夫 卡尔 167982

关键词：岩沥青；碳化温度；碳化时间；热解；比表面积

摘  要： 为探究川北硬质岩沥青的热解特性，以及液相碳化过程中碳化温度和碳化时间对孔隙结构及元素成分等的影响，以广元岩沥青为 原料，采用液相碳化法制备了沥青基多孔碳材料并进行分析。热重测试结果表明，岩沥青主要失重温度区间为 400~600 ℃，最大失重速率温度为 450 ℃，在 1 000 ℃时其残碳率为 56.35%，升高碳化温度和延长碳化时间均能促进岩沥青热解和缩聚反应的进行。随着岩沥青中可挥发性成分的 分解，稠环大分子趋向定向排列，其芳香性增加，极性降低，表面活性基团减少，比表面积增加，而过高的碳化温度和过长碳化时间会使所制材料的 孔隙结构塌陷，造成比表面积降低。比表面积测试表明，所制 ASUK4-2 样品具有最大比表面积 365.14 m2 /g，各样品的氮气吸附 - 脱附等温线均属 于Ⅱ型，存在典型的 H3 滞后环，材料孔径分布以介孔为主，并存在少量大孔和微孔。本研究可为天然岩沥青碳化制备新型碳材料的高值化开发利 用提供参考依据。