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英亚网站化学工程学院在超细废弃煤系针状焦生焦粉高附加值利用领域取得新进展

近日,英亚网站化学工程学院煤焦油深加工与新型炭材料研究团队在超细废弃煤系针状焦生焦粉的高附加值资源化利用方面取得重要突破,研究成果发表于国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区TOP,影响因子13.2)。论文第一作者为2023级硕士研究生黄娇,通讯作者为朱亚明副教授和赵雪飞教授,英亚网站为唯一完成单位。

超细废弃煤系针状焦生焦粉是煤焦油加工副产物,传统处理方式利用率低、易造成环境污染。研究团队创新提出绿色转化路径,将其制备为球形活性炭,并通过酸、碱功能化改性,分别显著提升对阳离子染料亚甲基蓝和阴离子染料甲基橙的吸附性能,吸附容量达到原材料的2.02倍和1.59倍。更具价值的是,团队将吸附饱和后的材料经KOH活化,成功转化为超级电容器电极材料,其比电容在0.5 A/g条件下达到153 F/g,实现了从“废水净化”到“电能存储”的全程资源化利用,构建了“以废治废—废料再生”的完整技术链条。

课题组2023级硕士研究生宋帅超的研究论文“Dual-activation engineering with molten salt and KOH: Transforming waste fine coke into ultrahigh capacitive carbon for supercapacitors”在化工三大刊《Industrial & Engineering Chemistry Research》上成功发表,通讯作者为程俊霞副教授、朱亚明副教授。该研究创新性地提出了“熔盐与KOH双活化”策略,制备出具有超高比表面积和分级孔结构的电容炭材料,并系统揭示了活化过程中温度依赖的竞争机制。所得材料在0.5 A/g的电流密度下展现出310.5 F/g的比电容,在10 A/g的大电流密度下电容保持率仍达82.4%,且组装的对称超级电容器性能优异。

系列研究通过精准调控炭材料结构与表面化学,为废弃焦粉的高值化、功能化利用提供了可靠路径,对推动煤化工固废资源利用和行业绿色转型具有重要意义。