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基于煤气化渣特性的环境功能材料制备与应用研究进展

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随着煤气化技术的兴起,煤气化渣(CGS)的产生量和堆存量越来越大,逐渐成为煤化工基地亟需解决的问题。CGS是一种廉价易得的工业废物,因其富含SiO2、Al203、残余炭以及矿质营养成分,且具有比表面积大、孔隙发达等特点,使其在制备吸附剂(介孔二氧化硅、分子筛、陶瓷膜、混凝剂等)、土壤改良剂(土壤调节剂、堆肥、沙土改良等)、催化剂等领域存在天然优势。本文分析了 CGS的粒度分布、孔隙结构、化学矿物以及元素组成,归纳了 CGS基介孔二氧化硅、分子筛及其复合材料的制备方法,重点阐述了 CGS基多孔材料对重金属、有机染料、氨氮等污染物的吸附性能,以及CGS应用于土壤调节剂、堆肥添加剂和沙土改良的研究进展。为提高经济效益,未来研究中,应加强CGS的分级利用,实现其各自利用效益的最大化。
Research Progress in the Preparation and Application of Environmental Functional Materials Based on the Properties of Coal Gasification Slag
With the increasing amount of coal gasification slag(CGS)being generated and stockpiled,it is gradually becoming an urgent problem for the coal chemical base.CGS is rich in SiO2,Al2O3,residual carbon and mineral nutrients,and has a large specific surface area and well-developed pores,making it a natural advantage in the preparation of adsorbents(mesoporous silica,molecular sieves,ceramic membranes,coagulants,etc.),soil conditioners(soil conditioners,compost,sand improvement,etc.),catalysts,etc.The article analyzes the particle size distribution,pore structure,chemical mineral composition and elements composition of CGS,summarizes the preparation of CGS-based mesoporous silica,molecular sieves and their composites,and focuses on the adsorption performance of CGS-based porous materials for pollutants such as heavy metals,organic dyes,ammonia and nitrogen,and the progress of research on the application of CGS to soil conditioners,compost additives and sandy soil improvement.In order to improve the economic efficiency of enterprises,future research should enhance the graded utilization of CGS to maximize the benefits of their respective utilization.

Coal gasification slagMesoporous silicaMolecular sieveWater remediationSoil amendmentCatalystAdsorption mechanism

王对雨、陈要平、杨科、张丽娜、李昭静、周家豪

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安徽理工大学地球与环境学院 淮南 232001

合肥综合性国家科学中心能源研究院 合肥 230000

安徽理工大学矿业工程学院 淮南 232001

煤气化渣 介孔二氧化硅 分子筛 水体修复 土壤改良 催化剂 吸附机理

中国工程院重大咨询项目合肥综合性国家科学中心能源研究院科研项目安徽省高等学校协同创新项目

2020SX521KZS217GXXT-2021-017

2024

化学通报(印刷版)
中国科学院化学研究所 中国化学会

化学通报(印刷版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.547
ISSN:0441-3776
年,卷(期):2024.87(1)
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