多孔炭的制備、改性及其在CO2吸附中的應(yīng)用.pdf

1、全球氣候變暖威脅著人類的生存環(huán)境，二氧化碳(CO2)作為一種主要的溫室氣體，其吸附分離受到研究者的廣泛重視。吸附法具有能耗低、易循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)，是一種有效的CO2分離技術(shù)。吸附分離過程的關(guān)鍵在于吸附材料的設(shè)計與制備。當(dāng)前吸附材料在吸附量、選擇性、吸附動力學(xué)等方面都有待提高。結(jié)合多孔炭孔隙發(fā)達(dá)、穩(wěn)定性好、易操作的優(yōu)點(diǎn)，本論文第三章從多孔炭材料的制備著手，采用物理活化法，從植物基椰殼出發(fā)，通過改變活化溫度，活化時間以及通水量等條件，制備了一系列

2、椰殼基活性炭，并對這些材料進(jìn)行了CO2靜態(tài)吸附測試，考察其對CO2氣體吸附行為。論文第四章通過酚醛胺序列反應(yīng)，以及胺化實(shí)驗(yàn)提高炭材料表面含氮官能團(tuán)種類和數(shù)量;論文第五章選擇兩種堿性離子液體，并將其負(fù)載在炭材料的孔道里，以謀求提高這類復(fù)合材料的CO2吸附速率。具體包括如下三個方面:
　　(1)選用炭化-活化一步連續(xù)的方法，制備椰殼基活性炭，比表面積高，孔體積大。改變活化溫度，時間以及通水量，可以控制椰殼活性炭的比表面積和孔容。對這一

3、系列材料進(jìn)行了CO2靜態(tài)吸附，25℃下的吸附量為2.57-3.08 mmol g-1。我們發(fā)現(xiàn)，活化溫度800℃，通水量0.05 mL/min，活化時間60 min時，制備的椰殼基活性炭在25℃時對CO2有較高的吸附量。
　　(2)通過氫鍵作用引導(dǎo)酚醛胺與酚醛預(yù)聚體的組裝過程，得到了具有高度貫通的大孔-介孔-微孔三連續(xù)的含氮整體式炭，通過調(diào)節(jié)胺的加入量，制備了不同含氮量的多孔炭材料。對聚合物和塊體炭進(jìn)行胺化實(shí)驗(yàn)，提高炭表面含氮官能