李新艳，秦志宏，张丽英，陈冬梅

（中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116）

萃余煤制备炭膜的炭化研究

李新艳，秦志宏，张丽英，陈冬梅

（中国矿业大学化工学院，江苏 徐州 221116）

通过向萃余煤中添加黏结剂，按正交试验在设定条件下加压成型，炭化制备得到平板状炭膜，初步探讨了七个因素对炭膜孔隙率的影响，根据极差分析结果确定出最佳工艺条件。借助比表面积孔径测定仪对孔结构进行表征，结果表明，成型压力对炭膜的孔隙率影响最大，炭化终温保持时间的影响最小;最高孔隙率为23.29%;以中孔为主，孔径集中分布在20～300A˚。

萃余煤;炭膜;正交试验;炭化

炭膜是新近发展的一种多孔无机膜，是由含碳物质经高温热解制备而成的用于分离作用的膜材料，具有热稳定性高、化学稳定性好、使用寿命长等优良性能，在各个工艺及生产领域都具有广阔的应用前景。国内外很多研究人员都对炭膜开展了研究。然而目前制备炭膜的材料成本较高，在一定程度上将会限制其应用，开发廉价的炭膜材料势在必行。煤是一种天然的、结构类似于聚合物分子的碳源，而且国内煤炭资源丰富，蕴藏量大，价格低，这就决定了煤作为制备炭膜的原料具有开发价值和应用前景[1~4]。王同华等[5~6]以煤为原料制备出了煤基支撑体炭膜，经德伍等[7]以煤沥青为原料，通过热处理制得中间相沥青，粉碎后自粘成型、预氧化、炭化制得炭膜。秦志宏等[8~9]基于溶胀理论和溶解平衡原理将煤在常压室温下通过萃取与反萃取法分离得到了4种组分，其中的萃余煤富含孔隙，可以作为制备炭膜的原料。……