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(xué)特性、良好的導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度高以及造價(jià)低等特點(diǎn)在氣體的吸附與分離、能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化、催化以及雙電層電容器等領(lǐng)域受到研究者的廣泛關(guān)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(chǔ)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)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?？諝庵写嬖诖罅康腟O2、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(dòng)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(shè)備簡單，投資較少，能耗低，二次污染小等優(yōu)點(diǎn)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(zhì)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(tuán)，進(jìn)而增強(qiáng)其對SO2氣體的吸附能力。同時(shí)我們還使用了研磨法對多孔材料進(jìn)行表面改性，首先合成出介孔孔徑的碳球前驅(qū)體材料，硝酸

3、鎂為客體相前驅(qū)體，碳前驅(qū)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(zhuǎn)移和團(tuán)聚在炭化過程中，展示了一個(gè)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?dú)馕矫摳降葴鼐€(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(nèi)部結(jié)構(gòu)，比表面積等進(jìn)行了性能表征，結(jié)果表明，