煤层气回收及CH4/N2分离PSA材料的研究进展

杨江峰，赵 强，于秋红，董晋湘，李晋平

（太原理工大学精细化工研究所，山西 太原 030024）

进展与述评

煤层气回收及CH4/N2分离PSA材料的研究进展

杨江峰，赵 强，于秋红，董晋湘，李晋平

（太原理工大学精细化工研究所，山西 太原 030024）

我国煤层气蕴藏丰富，在面临能源危机时代煤层气可作为天然气能源的有效补充。本文介绍了低浓煤层气回收即CH4/N2分离几种常见技术：低温技术、水合物技术、溶解技术、膜分离和变压吸附技术（PSA）的分离原理、技术开发和研究的现状，并分析了各项技术目前存在的问题。讨论了多孔材料，如活性炭、碳分子筛、沸石分子筛和新型金属有机骨架材料（MOFs）等对CH4/N2吸附分离效果的研究进展，由于MOFs材料的吸附性能随温度或压力的改变出现飞跃，预示了其在PSA领域广阔的应用前景。

煤层气；CH4/N2分离；变压吸附；吸附材料；金属有机骨架

Abstract：As an abundant resource in China，coal bed methane can be used as an effective supplement to natural gas at the present age of energy crisis. In this paper，several kinds of CH4/N2separation technologies，cryogenic technology，hydrate technology，dissolution technology，membrane separation and pressure swing adsorption（PSA）are reviewed with the emphasis on their separation principles and technology development together with their problems. The progress of separation performance for CH4/N2mixtures of such porous materials as activated carbon，carbon molecular sieve，zeolite and novel porous metal organic frameworks（MOFs）is discussed. MOFs could be a promising PSA adsorbent because of adsorption leap with temperature or pressure.

Key words：coal bed methane；CH4/N2separation；pressure swing adsorption；adsorption material；metal organic frameworks

随着我国能源需求的增加以及过去能源利用的粗放性，使我国的节能减排工作面临极大的压力。提倡使用低碳能源是人类在寻求新能源的同时，充分利用现有能源的一个很好的解决办法，也是进一步改善人类生存环境的有力手段。煤层气是赋存在煤层中以甲烷（CH4）为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤层本身自主自储式非常规天然气，可以作为天然气的有力补充。这种标准的低碳能源在我国的探明储量为 36万亿立方米，但它自身的局限性和目前开发利用技术的不完善，使得每年向大气中排放大量的CH4，仅我国就已达到190亿立方米/年，相当于2000多万吨标准煤，造成了大量的资源浪费。另外，CH4的温室效应是CO2的21倍，对臭氧的破坏能力是CO2的7倍，因此煤层气回收利用具有能源开发和环保的双重意义[1]。

根据抽采方式的不同煤层气分为：矿井乏风、抽放气和地面采气3种方式，它们的CH4含量分别为：＜1%、20%～40%和90%～95%。其中，地面采气由于CH4浓度高（局部地区可达95%），经过简单加工即可作为化工原料和车载CNG。矿井乏风中CH4浓度很低，无论从能源方面和经济方面考虑，回收的可能性都很小，通常的处理方式为直接排空。在抽放气直接利用的技术中，低浓度瓦斯发电的技术研究进展较快，但此项技术对于 CH4浓度低于50%煤层气来说，发电效率还很低[2]。因此，在缺乏能源、减少温室气体排放的国际大背景之下，对抽放气中CH4加以富集回收并高效利用，是一个很有研究价值的课题。

抽放气中除含CH4外，杂质气N2含量最大，占40%～60%，另外还含有10%～15%的O2以及少量的H2O和H2S等，因此煤层气浓缩回收是一个复杂的脱氧、脱硫和分离 N2的过程，其中主要以CH4/N2的分离为重点和难点。本文从CH4/N2分离技术理论的进展和变压吸附分离用吸附材料两个方面进行了探讨。

1 CH4/N2的分离技术

随着气体分离工艺和技术的不断发展，目前针对煤层气回收 CH4/N2分离技术根据分离原理不同分为低温分离技术、水合物技术、变压吸附技术、膜分离和溶液溶解吸收技术等。

1.1 低温分离技术

低温分离是利用不同气体的沸点差，采用精馏工艺将其分开，在高纯度产品方面低温分离法具有较大的竞争优势，故在气体分离的工业应用中占据非常重要的地位。标准大气压下CH4和N2的沸点分别为109 K和77 K，沸点差为22 K，因此低温下分离可操作的空间很大。美国自 20世纪 80年代以来，就已经开发了较为成熟的CH4/N2低温分离工艺[3-4]，能将CH4和N2的含量分别为16.4%和 83.1%的混合气，通过工艺参数的调变，分离得到的N2和CH4的浓度分别达到94.1%和99.6%（见表1）。

但这项技术的能耗较大，因此随后的工艺技术的开发主要是以节能方式为主的研究[5-7]。Brien等[8]在低温分离天然气中的N2过程中，将天然气低温液化制成 LNG（液化天然气），而不需要再次压缩制备CNG（压缩天然气），这种工艺及节省了能耗，又使排放到大气中的CH4含量小于1%。

表1 低温分离CH4/N2的参数和产物气流的品质[3]

随着低温深冷技术的成熟和发展，我国也逐渐在低温空分技术和煤层气液化分离的领域有所进展[9-11]。北京科瑞赛斯公司[12]发明的含空气煤层气的分离工艺采用低温液化法将冷却后的煤层气通入分馏塔的中部，经分馏塔底部的蒸发器的蒸发和顶部冷凝器的冷凝、塔内的气体和液体进行充分的质、热交换，在分馏塔顶部和底部分别得到高纯度的 N2和 LNG，这种方案在低压和低温下进行，即使处在CH4的燃烧爆炸范围内也不容易产生燃烧和爆炸，而且可以同时分离和脱除 N2和O2。陶鹏万[13]针对煤层气生产LNG的功耗进行分析，发现含氧操作的能耗为 2.46 kWh/m3，若采用先期脱氧分离液化的工艺除了安全性能好外，其能耗也可以降低到 1.12 kWh/m3，功耗降低主要原因是由于脱掉氧，可以加压到较高压力，在液态甲烷温度级就可进行分离液化，操作温度由原来的－140℃提升到－100 ℃。孙恒等[14]设计的针对含空气量为50%，每天处理气量为5.67×104m3的一种低温液化分离设备，可同时完成液化和分离过程，得到可在常压下（约110 kPa）储存的纯度很高的LNG，采用通用化工模拟软件HYSYS对其进行模拟，发现该工艺功耗较低，生产CH4的能耗指标为 30.16 kJ/mol。

低温分离得到的产品虽然纯度高，分离彻底，但工艺操作仍需在－100 ℃左右进行，是功耗较大的技术之一[14]。目前的技术水平虽然在降低能耗上取得了一定的进展，但在低浓煤层气浓缩回收上的应用价值还不够经济。

1.2 气体水合物技术

人类对水合物的认识可以追溯到19世纪初期，但直到20世纪30年代才发现堵塞天然气输送管线的原因是天然气水合物的生成，从而影响了正常的生产，自此才对水合物有了充分的了解，并且开发使用水合物技术造福人类。起初研究的是甲烷水合物的储存技术，进而解决天然气储运问题[15-16]。CH4在10 ℃、38 MPa下与水能够生成气体水合物，常压下具有较好的稳定性，分解时能释放出相当于其固体体积近200倍的CH4气体，同时N2生成水合物的相平衡条件与烃类气体相差较大，水合物的生成具有理想的可选择性（见表2）。

表2 气体分子形成水合物的条件[17]

国外较早的研究为水合物分离技术提供了基础数据。美国哥伦比亚大学的Happel等[18]在1994年的国际天然气水合物专题会议上首次提出了通过形成水合物的方法，将N2从CH4中分离出来，并且设计了一套新的装置可以分析测定CH4与N2形成水合物的等压平衡相图和水合物生成速度等动力学数据。韩国的Kang和Lee等[19]模拟和测定了CH4和N2在生成水合物时，在水中分别加入3%（摩尔比）的四氢呋喃、环氧丙烷、二口恶烷和丙酮等溶剂，不仅大大降低了水合物生成的平衡压力，而且在平衡压力不变的情况下，生成温度也有所提高，其中尤以加入四氢呋喃的影响最大。

国内赵阳升等[20]通过对煤层气进行初始压力为9.5 MPa的水合物定容法实验，研究了在加入表面活性剂SDS后水合物生成过程中温度、压力与煤层气中 CH4转化率的变化规律：反应在前 30 min由于压力高使反应速度加快，水合反应放热快导致系统温度由初始的5.5 ℃升高到10.2 ℃，反应后期则压力与温度变化率相对平缓，300 min后温度逐渐下降到1.7 ℃，最终压力稳定在4.49 MPa，CH4转化率为 51.9%。实验结果说明水合反应的进行应保持一定的反应驱动力，根据不同温度下反应驱动力进而确定最佳反应条件，同时反应过程中CH4才能被有效提取。吴强等[21-22]首次通过实验测定了水合物技术分离煤层气的效果，对瓦斯水合化分离前后分离器中气相组分浓度变化值色谱测定分析发现，经过一级水合化分离实验，57.9%和 34.1%的CH4气样分离提纯可以分别达到 77.2%～88.1%和66.4%。

但总的来说，水合物技术分离CH4/N2的研究尚处于起始阶段，各项技术还不够成熟；其中，水合物的形成过程一般由溶解、成核和生长3个过程组成，晶核的形成过程比较困难，而且成核的诱导期具有很大的不确定性和随机性，诱导时间少则1～2 h，多则几小时，水合物的生长时间更长多达几十小时不等[23]，因此快速合成是水合物技术的关键（图1）；另外合成过程一般需要高压和低温的条件，存在操作控制的困难等。

图1 水合物的快速合成是分离技术的关键[17]

1.3 溶液溶解吸收技术

在分离工程的领域里，溶液吸收气体与解吸是一种很重要的气体分离技术，利用气体混合物中各组分在溶剂中的溶解度差，或者溶剂只对其中一种气体具有溶解性来实现分离。

对于CH4/N2的分离，Mehra[24]研究的碳氢溶剂物理吸收CH4的工艺，具有天然气脱除N2的应用潜力，但由于碳氢溶剂的溶解度不高，因此是否可以用来净化天然气或者煤层气，目前更进一步的研究和报道还未见到。美国俄勒冈州 Bend研究机构的 Friesen等[25]采用一种过渡金属有机配合物选择性的吸收N2，溶解度可达0.5 mol/mol，理论上适用于含氮的天然气净化，但缺点是溶液的解吸再生的问题还没有很好解决。

图2 298 K时气体在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑的六氟化磷盐中的溶解度[27]

近年来，绿色化学的倡导者提出了离子液体作为溶剂具有环保和洁净等优势，国内吴晓萍等[26]用分子模拟方法预测了N2、CH4、CO2和O2等在1-丁基-3-甲基咪唑的四氟化硼盐及六氟化磷盐等室温离子液体中的溶解度以及随温度的变化（图 2）：298 K下N2与CH4在六氟化磷盐中的溶解度大约分别为0.04%和0.1%。实验所得结果对于用离子液体作为吸收剂分离气体混合物的实际应用过程有一定的参考作用。

由此可以得出溶解技术可能对于 N2含量较少的煤层气分离有一定的效果，但由于溶液对气体的溶解度不高，溶液的解吸再生也还存在问题，不能满足生产的需求。

1.4 膜分离

气体膜分离是近年来发展较快的一项新技术，具有灵活性、装置小、投资小等特点。膜分离气体的基本原理是根据混合气体中各组分在压力的推动下透过膜的传递速率不同，或者说通过膜对不同种类的气体分子的渗透率和选择性的差异来达到分离的目的。

气体分离膜分为无机膜和有机膜两大类。其中有机膜即为高分子膜材料，目前广泛应用于各种分离膜领域中的有纤维素脂类膜、聚酰亚胺（6FDA）、聚砜等材料。20世纪 80年代美国Permea公司成功的开发了N2/H2有机分离膜，在2000年该公司就对国际市场上的气体膜分离技术的需求进行了相当可观的预测分析[28]。而在CH4/N2的分离方面，Baker等做了较多的研究[31-32]，通过变换使用 N2选择膜和 CH4选择膜，研究了含有20%的N2、70%的CH4和10%其它气体的混合物分离效果，产物中 N2含量降低到 4%，而 CH4升到80%。

由于有机膜研究的历史较长，所以数据比较全面，从表3中列出的部分有机膜对N2和CH4的选择性和渗透率可以看出：渗透率越低，N2的选择性越强，而渗透率越高，则CH4的选择性强；总的来说目前研究的有机膜中选择性系数均不高，CH4/N2的最大系数为4，而N2/ CH4也只有2.3。所以有机膜在低浓度煤层气中 CH4/N2分离上还存在一定的制约。

表3 部分有机膜对N2和CH4的选择性和渗透率[33]

近些年无机分离膜材料的研究引起了人们的越来越普遍的关注，原因在于价格上虽然高于有机膜，但在耐高温、耐磨和稳定的孔结构等方面却具有明显的优势[34]。分子筛膜作为一种新型的无机膜，研究的关注度也在逐渐升温[35-37]，其中具有八元环孔道的小孔分子筛的气体渗透选择性较明显（表4）。Li等[38]通过实验和计算机模拟两种手段研究了CO2/CH4、CO2/N2和N2/CH4混合气体通过SAPO-34分子筛膜的渗透率，结果表明：CO2/CH4的渗透选择系数近70，CO2/N2选择系数为18.6，N2/CH4可以达到4.98（气流量之比为1∶1）。

多项数据表明目前所研制的各种膜材料对于CH4/N2的分离性能还未达到理想的效果，选择性至少要达到5，甚至于7，才具备工业应用的价值，因此膜分离技术要想解决煤层气回收问题需继续研制稳定性好，对CH4、N2选择性高的膜材料[41]。

表4 分子筛膜的渗透性

1.5 变压吸附分离技术（PSA）

吸附作用在人类生活和生产活动中应用的历史年代已久远，20世纪60年代Skarstrom[42]利用气体在吸附剂表面的吸附强弱随压力变化的特点设计了第一套变压吸附（PSA）系统，依据混合气体的各组分在固体吸附剂上吸附能力存在差异来分离净化气体，分离过程包括吸附和脱附再生两个过程，当吸附和脱附分别由升压、降压来实现时则该过程称为PSA分离过程。

经过几十年的发展，目前PSA制H2、N2和O2的工艺在世界范围内都已普遍使用。UOP公司在20世纪90年代开发的PSA天然气除氮的技术，该工艺用活性炭填装吸附床层，实验室小试阶段可将CH4和N2含量分别为70%和30%的混合气流提纯到CH4含量为96%～98%，CH4回收率在70%～80%[43-44]。但国外的研究背景多为天然气或者油田气，相比而言，抽放煤层气中的CH4含量远没有天然气高，CH4含量低，势必要增加PSA的循环和置换次数，纯度才能提上去，这样做不仅增加了能耗，又降低了回收率。因此对于低浓度煤层气的浓缩来说，目前国外的PSA工艺还不能解决这个难题。

20世纪80年代西南化工研究院[45]报道的煤层CH4浓缩的PSA工艺专利，该工艺采用活性炭和碳分子筛做吸附剂，可将CH4含量为30.4%的煤层气浓缩到 63.9%，增加多次置换步骤后，可进一步达到 99.4%，但在工业上尚无实例。国内鲜学福院士课题组在 PSA低浓煤层气回收方面针对性的研究较为全面，其中辜敏等做了大量的研究工作：采用PSA技术进行CH4和N2混合气体的分离研究时，以提高混合气中CH4的浓度在单柱PSA装置上进行了实验；考察了各步压力、原料气组成等操作条件对分离过程的影响。系统地从理论和实验上探讨了PSA分离煤层气的热力学关系、动力学过程以及PSA操作参数对浓缩CH4效果的影响[46-48]。

总的来说PSA工艺在CH4/N2的分离过程中的优势还是非常明显的：一般无需外加热或者制冷源，在室温和低压（0.1～3 MPa）下操作；设备简单，可单级运行；煤层气中的几种组分可在单组中脱除，原料气中的水分等也不需要预处理；装置操作弹性大，自动化程度高，操作费用也较低。

2 CH4与N2气体分离吸附材料

PSA技术在低浓煤层气回收CH4/N2分离中未能实现有效分离的关键是目前还没有合适的吸附剂供选择。吸附剂一般根据分离的要求来寻找和设计，由于CH4和N2的动力学直径相当接近（N2略小），分别为3.8 Å和3.64 Å，都属于非极性气体，但同时CH4的极化率较之N2略高（表4）。因此这种差异造成了微孔吸附剂在吸附CH4时由于受到吸附剂孔道的位阻效应而不进入吸附剂，但同时在吸附剂表面对 CH4的吸附要优于 N2[49]，因此这也是吸附剂设计的难点之一。

商业上使用的吸附剂的种类包括：活性炭、碳分子筛、沸石分子筛、多孔硅胶和氧化铝等，它们的孔径分布有很大的区别，对于CH4和N2的吸附特性、分离系数也不相同（见表5、表6）；另外还有一些新型的多孔材料如有机无机杂化材料具有吸附特性，也逐渐引起科学家的研究兴趣。

表5 CH4与N2部分物理性质的区别

表6 商业上常用吸附剂的孔径分布[50]

表7 CH4和N2在活性炭和沸石上不同压力下的吸附量[51]

2.1 活性炭与碳分子筛

活性炭与碳分子筛（CMS）是目前PSA分离技术中普遍使用的吸附材料，因价格便宜、使用简单，在CH4/N2分离的研究中也占据一定的地位[52-53]。二者均属于非极性吸附剂，材料的内部孔道结构发达、比表面积大，均具有优良的的吸附性能和良好的化学稳定性（耐酸、耐碱、不溶于水和有机溶剂等）、物理稳定性（机械强度高，耐热等）。

基于N2和CH4均属于非极性气体，因此活性炭和碳分子筛做为吸附剂一般根据吸附的平衡效应来设计PSA工艺，具体的研究与探讨很多学者均已做过总结[54-56]，在分离效果上孔分布较为均匀的CMS分离效果更为明显。目前的研究方向或者说开发目的，是制备一种孔径均一，且表面可修饰的CMS。但是CMS的前体一般为煤炭和木炭等不均一的原料，因此很难从纯工艺角度使 CMS达到均一的效果，而且 CMS本身带有的各种基团给表面修饰也带来一定的困难。

2.2 沸石分子筛

最早把沸石分子筛作为吸附剂用到天然气除氮技术即CH4/N2分离的时间比PSA的设计还早，可以追溯到 1958年[57]。沸石分子筛具有规整均一的孔道，较大的比表面积、孔体积以及较强的静电场，这些性质决定了极性小分子有较高的吸附容量，对于PSA的工业应用十分重要。沸石分子筛较之活性炭和 CMS具有更好的选择吸附特征，其一为择型吸附——只有当分子的直径小于分子筛的孔径时，才能自由地扩散至分子筛的孔腔之中；而构型较大的分子则被阻挡在沸石的晶穴之外。其二为极性吸附——虽然小的吸附质分子都可以进入分子筛的孔道内，但是由于吸附质分子的极性、不饱和度、极化率不同，它们与分子筛的作用强度以及在分子筛内的扩散速度都有所差异，极性越强或越易极化的分子，也就越易被吸附[49]。

Yang等[58]首次报道了天然斜方沸石作为吸附剂在PSA过程中N2/CH4的分离，其后的研究者分别使用钙、镁离子交换过的斜方沸石进行试验，发现交换过后分子筛的极性选择有所降低，对N2有选择性，更加适合作为N2/CH4分离的吸附剂[59-60]。

Sr-ETS-4是一种特殊的钛硅分子筛，由于热稳定性较差，一直被弃用，但Kuznicki等[61]的研究发现，在温度缓慢的变化中，通过中子衍射的方法间接观察到，八元环孔口的位置上氧原子在发生奇异的位移，使得孔口直径在不断变化中。这样利用变大后大分子可以通过，变小后则只有小分子通过，被称之为“分子门”，这种材料也被成功引入了PSA吸附剂的领域，对N2/CH4的分离具有显著效果。近年来，人们的目光也瞄准了其它金属离子交换的 ETS-4[62-63]，Renjith等[62]研究的 Na-ETS-4虽然温度变化下没有表现出“分子门”的效应，但材料经过373 K下真空活化后，分别测试了常压下时CO2，CH4，N2，O2和Ar的吸附效果，发现在303 K时，材料对CH4/N2的选择性分离系数可以达到3左右。

另外，除了PSA传统应用的A型和X型硅铝分子筛吸附剂以外，还有一些分子筛也被引入这个领域：Martin等[64]研究的SAPO-18和SAPO-34对CH4具有较强的选择性，常压下两种材料对CH4与N2的吸附体积分别为 8.1/2.6 cm3/g和 11.4/3.6 cm3/g，这种差异预示着SAPO分子筛同样具有对CH4/N2的分离潜质。Li等[65]把 β沸石也引入了PSA分离CO2/N2/ CH4的领域中来，并且通过对吸附热，微孔扩散理论和吸附活化能等测试，发现CH4/N2的分离系数虽不高，但也有一定的效果（图3）。

分子筛本身具有的择型吸附和极性吸附的特性，使分子筛对于 CH4/N2的分离具有很大的潜力，只要充分利用这个特点，开发新型高效的气体分离分子筛吸附剂，仍是PSA分离CH4/N2研究的热点。

2.3 新型有机无机杂化材料（MOFs）

图3 不同组分的混合气体在β沸石上的分离系数随吸附柱温度升高的变化[65]

与传统的多孔碳材料和无机分子筛相比，新型的多孔材料——金属有机骨架材料（metal-organicframeworks，MOFs）的密度小、比表面积大、孔径均匀、结构多样化且骨架具有一定的弹性，为实际应用提供了更加丰富多样的材料选择，并得到吸附界的普遍关注[66-67]。Saha等[68]对传统的MOFs材料MOF-5和MOF-177两种具有较大孔容积的金属有机骨架材料对CO2、CH4、N2O和N2的吸附特性，与传统的5A分子筛进行相比，得出具有孔口与孔容积较大的MOF-5与MOF-177材料储存气体的优势更明显。

相比而言，有些MOFs材料的结构中由一些较复杂的柔性配体组合而成，对气体具有独特的吸附性 能 。 日 本 的 Kitagawa 教 授[69]研 制 的[Cu(dhbc)2(4,4′-bpy)]·H2O（dhbc为2,5-二羟基苯甲酸）骨架中具有穿插的结构，室温下测试材料的吸附性能，发现在较低的压力下，材料只对 CO2和CH4有吸附，而对O2和N2的吸附几乎为零（图4），加压到50 atm（1 atm=101.325 kPa）时，才有N2进入材料的骨架中。

图4 [Cu(dhbc)2(4,4′-bpy)]·H2O在298K下对CO2、CH4、O2和N2的吸附-脱附曲线[70]

Zhou等[70]研制的MAMS-1是一种以金属Ni、O、C、H2O和u3-OH组成的八镍簇，5-叔丁基-1,3-苯二酸为配体的具有三维结构的MOFs材料。材料在低温下具有“分子门”的功效，随温度变化，“分子门”呈现出可以打开和关闭状态，有效阻挡了大分子的进入，温度 113 K下对 N2的吸附量为 2.4 mmol/g，而对CH4的吸附不足0.7 mmol/g。

MOFs材料所表现的吸附特性，源于材料中有机骨架类型的丰富性以及配体上的各种基团的影响。一定环境下，由于MOFs材料特有的配位方式、表面性质以及材料骨架自身的伸缩性，使得不同气体在压力和温度变化时表现的吸附作用不一样，从而可以对某些混合气体体系进行分离。因此MOFs材料作为PSA吸附剂还有很大的潜质有待开发。

3 结 语

作为煤炭大国，煤层气的开发和回收利用在我国已十分重要，一方面是低碳能源的开发与利用，另一方面也是节能减排的有力手段。抽放气中低浓度CH4回收在我国的研究还处于起步阶段，各项技术还存在缺陷，目前的分离工艺还不能够提供清洁廉价的煤层气资源。在各项技术中PSA技术具有较明显的优势，而且随着近年来吸附材料种类的丰富和功能性的创新研究，使PSA分离CH4/N2技术的核心部分面临的选择更加多样化，甚至出现专为CH4/N2分离而量身打造的择型吸附剂，构建更加经济和高效的分离系统，并逐步解决这一难题，进而产生巨大的经济和环境效益。

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Progress of recovery of coal bed methane and adsorption materials for separation of CH4/N2by pressure swing adsorption

YANG Jiangfeng，ZHAO Qiang，YU Qiuhong，DONG Jinxiang，LI Jinping
（Research Institute of Fine Chemicals，Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，Shanxi，China ）

TQ 424

A

1000–6613（2011）04–0793–09

2010-09-26；修改稿日期：2010-11-24。

山西省科技攻关项目（20100311122）。

杨江峰（1982—），博士研究生，E-mail yangjf0324@163.com。联系人：李晋平，教授，博士生导师，从事气体吸附储存与材料合成制备研究，E-mail jpli211@hotmail.com。