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作者：徐畅;朱玉雯;王天阳;赵雪宁;刘健;刘汉桥;
单位：天津城建大学能源与安全工程学院;
摘要：以准东煤为原料、Mg(OH)_2为添加剂，采用CO_2活化法制备活性炭，研究Mg(OH)_2形态及添加量对活性炭孔结构及分形特征的影响。采用TEM和XRD分析样品的物化特征，N_2吸附法研究孔结构变化规律。利用分形理论，采用FHH模型计算中孔结构的表面分形维数及孔分形维数，分析添加剂形态对中孔不规则程度的影响。结果表明：自制Mg(OH)_2具有纳米级针状形态，明显区别于商品Mg(OH)_2的片状结构。随着Mg元素质量分数从1%提高至3%,活性炭BET比表面积持续增加，最大可达到679 m~2/g。不同形态的Mg(OH)_2均能提高活性炭的微孔容积，添加片状Mg(OH)_2制得的活性炭微孔略高，相应的微孔容积从0.14 cm~3/g提高至0.24 cm~3/g。相比之下，添加针状Mg(OH)_2更有利于增加活性炭的中孔容积，可达到脱灰煤活性炭中孔容积的2倍，且孔径分布相对较窄。活性炭的中孔表面分形维数D_s和结构分形维数D_v均在2.9—3。以针状Mg(OH)_2为添加剂得到的中孔分形维数(D_s和D_v)均较低，尤其是D_v明显低于片状Mg(OH)_2制得的活性炭，说明针状添加剂同时降低了活性炭中孔表面粗糙程度和结构不规则程度。
关键词：煤基活性炭;;针状Mg(OH)_2;;孔结构;;分形维数
基金资助：国家自然科学基金资助项目(U21A2062)
