多孔碳材料的设计制备与吸附性能

发布时间：2021-03-04 19:04

　　自工业革命以来，大气中CO2的浓度增长了近35%，达到了390ppm。大气中CO2的浓度的迅速增加，是目前温室效应加剧的一个重要的因素。为了减缓温室效应，降低大气中CO2的浓度迫在眉睫。大量的CO2释放源，如化石燃料为基础的发电厂，是降低CO2浓度的首要目标。近年来，多孔碳材料因为具有很高的比表面积，大的孔体积，高的吸附量，高的化学稳定性，价格便宜，以及便于修饰的特性被称赞为第二代吸附材料。然而，单纯的活性炭对CO2的吸附量不是特别高，并且选择性也很低，主要是因为CO2气体分子和活性炭是物理吸附，分子间作用力弱所导致的。为了加强CO2分子和吸附剂表面的作用力，在碳骨架中掺入碱性位点如电子供体N原子，提高表面的极性是非常有效的。到目前为止在碳骨架中掺入氮碱性位的方法有很多：一种是高温条件下，在氨气的气氛中掺氮；另一种方法是在碳的前躯体中加入含氮的化合物。后一种方法比前一种方法有很明显的优势，主要是方法简单，而且能获得较高的氮含量。在本论文中，我们通过简单一步法合成氮掺杂的碳材料进行CO2的捕捉和分离性能的研究，并且都展现出较高的CO2吸附容量和优异的选择性分离性能。1.利用生物基材料海藻... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

与双配位有关系的两种碳酸盐物种

酸性条件下进行聚合，通过直接碳化的方法得到了有序的介孔碳材料。这种材料具有六边形的有序介孔结构，主要是由于三乙基原乙酸酯起到了降低聚合反应加强前驱体间苯二酚和甲醛间的相互作用(如图1.14合成示意图)。图1.14 酸性条件下，间苯二酚和甲醛树脂合成介孔碳示意图Zhao等人[102]将软模板化学和介孔硅酸盐自组装的方法结合在一起，自主开发了一种有机-有机自组装的方法。在碱性条件下，苯酚和甲醛聚合成低分子量的酚醛树脂，在乙醇溶液中与嵌段共聚物混合。通过溶剂挥发由嵌段共聚物诱发自组装形成有序的结构。嵌段共聚物的PEO片段和酚醛树脂通过氢键相互作用，形成有序的酚醛树脂/共聚物的有序结构。在100oC下聚合物框架固化，因为酚醛树脂和共聚物的化学稳定性和热稳定性的不同，所以软模板嵌段共聚物通过在350-450oC煅烧或者是在48 wt%的稀硫酸溶液中萃取而去除，在电木框架上留下有序的一致的空穴。当煅烧温度高于600oC以上时

多组分的吸附，如混合物的吸附，在线分析连接质谱等等。IGA-003 分析仪的结构示意图如图 2.1 所示。实验开始前应分别将实气体 CO2(或者 N2等)和通过导气管连接到 MFC 上，通过计算机的参不同比例的配气，实验过程中所需要的温度和压力的设定也是通过

【参考文献】：
期刊论文
[1]电厂二氧化碳捕捉技术对比研究[J]. 王泽平,周涛,张记刚,李洋.  环境科学与技术. 2011(11)
[2]应用变压吸附法分离回收CO2[J]. 唐莉,王宝林,陈健.  低温与特气. 1998(02)



本文编号：3063736