一种纳米烯基瓦斯解吸剂的制备方法及在煤矿排采中应用技术

技术编号:45333669 阅读:40 留言:0更新日期:2025-05-23 17:00
本申请涉及吸附技术领域,主要涉及一种纳米烯基瓦斯解吸剂的制备方法及在煤矿排采中应用,包括:将石墨烯氧化物水溶液与离子液体混合后超声处理,经液氮冷冻及冷冻干燥制得三维石墨烯气凝胶,再浸入硝酸锌乙醇溶液中真空渗透,然后转移至2‑甲基咪唑水溶液中,经水热反应及等离子体处理,得到石墨烯/MOF异质结,再将其分散于水中,得到水相,和油相通入微流控装置,得到微胶囊,将微胶囊经氯化钙溶液浸渍和模拟体液矿化处理,干燥,得到解吸剂颗粒。本申请纳米烯基瓦斯解吸剂的制备方法通过液氮冷冻及离子液体交联制备三维石墨烯气凝胶,使得形成多级梯度孔道结构,显著提升瓦斯吸附容量,并通过离子液体增强片层交联,稳定气凝胶骨架。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及吸附,尤其涉及一种纳米烯基瓦斯解吸剂的制备方法及在煤矿排采中应用


技术介绍

1、传统瓦斯解吸剂多采用活性炭、分子筛等单一多孔材料,其吸附容量受限于比表面积和孔径分布的单一性。研究表明,常规吸附材料在高压瓦斯环境下易出现孔道堵塞现象,导致解吸效率随使用次数增加显著下降。此外,现有材料表面化学性质单一,难以同时实现物理吸附与化学键合作用的协同增效,尤其在含高浓度co2的复杂瓦斯体系中选择性吸附能力不足。例如,cn118620599b公开的纳米硅基自渗吸解吸剂虽通过复配多支链表面活性剂与有机硅组分改善了润湿性,但其依赖表面活性剂降低界面张力的机制对co2的选择性吸附仍显不足,且未解决高压下纳米材料与煤基质间的长效结合问题,导致动态瓦斯流中活性组分易迁移损失。

2、现有制备工艺中,机械混合法难以实现多组分材料的均匀复合,常导致活性位点分布不均。同时,传统造粒技术(如喷雾干燥法)制备的颗粒存在粒径分布宽、球形度差等问题,在煤层裂隙中易产生迁移损失,影响长效解吸效果。


技术实现思路

1、本申请提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米烯基瓦斯解吸剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述S10中,所述石墨烯氧化物水溶液浓度为8mg/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述S10中,所述冷冻干燥的条件为-50℃、10Pa下处理48h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述S20中,所述Zn(NO3)2·6H2O乙醇溶液的浓度为0.1mol/L,所述2-甲基咪唑水溶液的浓度为0.4mol/L。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述S20中,所述等离子体处理的参数为功率...

【技术特征摘要】

1.一种纳米烯基瓦斯解吸剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述s10中,所述石墨烯氧化物水溶液浓度为8mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述s10中,所述冷冻干燥的条件为-50℃、10pa下处理48h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述s20中,所述zn(no3)2·6h2o乙醇溶液的浓度为0.1mol/l,所述2-甲基咪唑水溶液的浓度为0.4mol/l。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述s20中,所述等离子体处理的参数为功率200w、时间90s,氩气流速5l/min。

【专利技术属性】
技术研发人员:崔长海赵光李振华李宇超杨建峰崔豪
申请(专利权)人:山东科兴化工有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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