Формирование микропористых углеродных сорбентов с применением механической и термохимической активации для эффективного разделения компонентов природного и техногенных газов

Описан способ получения микропористого углеродного сорбента на основе тяжелого остатка нефтепереработки – нефтяного асфальта, который после карбонизации при 500°С смешивали с гидроксидом калия в соотношении 4/1 – 1/1 в планетарно-центробежной мельнице АГО-2 при центростремительным ускорении мелющих тел 1000 м/с², с последующей высокотемпературной активацией при 800°С в течение 60 мин. Для полученных образцов измерены изотермы адсорбции чистых газов CO₂ и CH₄ при 273, 298 К. Так, для образцов, полученных с соотношением КОН/асфальт = 1 и 2, при 273 К и 1 бар адсорбционная способность по CO₂ и CH₄ составила 5.6–5.9 и 2.2 ммоль/г соответственно. Лучшая адсорбционная емкость СО₂ при 273 К и 1 бар в исследуемой серии образцов – 6.3 ммоль/г была получена для образца КОН/асфальт = 3/1. Установлено, что механическая активация асфальта и КОН способствует формированию углеродных материалов с более развитой пористой структурой, а именно, увеличению текстурных характеристик на 30% в сравнении с образцами, приготовленными без проведения МА. Таким образом, представленный подход применения механической и химической активаций способствует получению пористого углерода, удовлетворяющего требования адсорбционного разделения смеси газов метана и углекислого газа.