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摘要
本研究选取准东煤为碳材料前驱体，以水热耦合痕量K元素的方法对其进行活化。通过实验探究K质量浓度对碳吸附性能的影响，同时系统研究了材料的NOx低温吸附性能。实验结果表明，活化液中K2CO3质量浓度为0.0067g/mL时，所制得的样品对NOx的吸附性能较好，其饱和NOx吸附时间为3200 s。通过低温N2物理吸附研究发现，该质量浓度下样品的孔结构发展较好，比表面积达到708.6 m2/g。此外，本研究通过XPS、SEM等手段对不同质量浓度K2CO3活化的碳基材料进行了物化表征，并对不同质量浓度K2CO3活化制备的样品进行了表面性质分析，通过FT-IR对样品表面的吸附过程进行研究，发现准东煤基碳材料优良的吸附性能与表面结构相关，研究中采用DFT手段对反应机理进行验证，结果表明，K可促进C-O键的形成，而活性C-O结构是促进NOx吸附的关键因素。通过该系列实验，本工作获得采用水热耦合痕量K元素制备准东煤基碳材料的最佳方法和最优工艺参数。
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