堿改性多孔碳材料的制備及氣體吸附性能研究.pdf

1、多孔碳材料由于其具有高的比表面積、大的孔容積、穩(wěn)定的化學特性、良好的導電性、機械強度高以及造價低等特點在氣體的吸附與分離、能量存儲與轉化、催化以及雙電層電容器等領域受到研究者的廣泛關注。工業(yè)革命以來，以煤、石油天然氣等化石燃料提供能源保障為基礎發(fā)展經(jīng)濟的同時也隨之引發(fā)了各種環(huán)境問題，其中酸性氣體的排放如SO2、 CO2等成為環(huán)境的危害主要污染源。空氣中存在大量的SO2、CO2氣體容易造成酸雨、全球氣候變暖等危害，破壞生態(tài)系統(tǒng)，并且對人類

2、以及動物的生命健康造成威脅。目前已有多種脫除SO2、 CO2的方法，其中吸附法由于設備簡單，投資較少，能耗低，二次污染小等優(yōu)點成為最有發(fā)展前景的一種脫氣法。
　　本文以堿改性多孔碳材料作為吸附劑，分別以甲醛，間苯二酚為碳源，加入尿素、三聚氰胺離子液體等含氮物質為氮源，用原位合成的方法在多孔碳材料表面引入堿性基團，進而增強其對SO2氣體的吸附能力。同時我們還使用了研磨法對多孔材料進行表面改性，首先合成出介孔孔徑的碳球前驅體材料，硝酸

3、鎂為客體相前驅體，碳前驅體材料中大量羥基的存在不僅提高了主客體之間的相互作用力，還保持了氧化鎂粒子的高度分散性，并阻止了氧化鎂粒子的轉移和團聚在炭化過程中，展示了一個較好的CO2吸附性能。
　　通過利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X-射線衍射(XRD)、氮氣吸附脫附等溫線(BET)線傅里葉紅外光譜(FT-TR)、CO2程序升溫脫附(CO2-TPD)等檢測手段對碳材料的形貌，內部結構，比表面積等進行了性能表征，結果表明，