活性炭改性及其吸附CO2-H2O性能研究.pdf

1、工業(yè)革命以來，地球溫度變化呈明顯上升趨勢，減緩全球變暖已經變得迫在眉睫?；剂弦鹛寂欧帕康脑黾邮侨蜃兣闹饕?，因此，捕集CO2是目前國內外廣泛關注的熱點，許多捕集工業(yè)廢氣中CO2的新技術、新方法被提出和發(fā)展。但這些技術和方法主要是針對干燥工業(yè)廢氣中CO2的捕集，而實際的工業(yè)廢氣成分復雜，通常含有大量的水蒸氣，活性炭、沸石分子篩等傳統(tǒng)CO2吸附劑無法直接在這種高濕環(huán)境下應用。因此，研制適用于高濕環(huán)境下的捕集CO2的新型吸附材料具

2、有重要意義。
　　活性炭是變壓吸附分離CO2過程中的常用吸附劑，但水蒸氣存在的情況下，活性炭對CO2的吸附能力大大減弱，而工業(yè)廢氣中一般都含有10％左右的水蒸氣，因此大大限制了活性炭在高濕環(huán)境下的應用。針對這一瓶頸問題，本文對活性炭表面進行改性，使其表面疏水，從而制得適于捕集高濕CO2的吸附劑。
　　首先，以活性炭為載體、聚乙烯亞胺(PEI)為表面活性劑，合成了一種新型的吸附劑。通過多種手段的結構表征和性能測試對所合成吸附劑

3、進行了優(yōu)選，測試結果表明:所合成的吸附劑仍然很好地保留了活性炭的結構;所合成的吸附劑對CO2的吸附量隨PEI擔載量的增加，呈先升高后降低的趨勢，當擔載量為40％時，吸附量達到最大，為1.02mmol/g;活性炭改性后對H2O吸附能力顯著降低，且對H2O的吸附量隨PEI擔載量的增加而減小，當擔載量為40％時，產物對H2O的吸附量為0.79mmol/g，較改性前降低了50％，故改性后活性炭對CO2吸附量明顯增加的同時，疏水性能也得到明顯改善

4、。
　　然后，以resol型酚醛樹脂為前驅體，F(xiàn)127為軟模板，采用溶劑蒸發(fā)誘導自組裝法合成了有序介孔活性炭。采用掃描電鏡、比表面及孔徑分析儀、X射線衍射、紅外光譜分析等方法，對制備的介孔活性炭的表面物化性能進行表征，從而得到最佳的制備介孔活性炭的工藝。
　　最后，利用PEI對優(yōu)選后的介孔活性炭進行表面改性，并利用CO2吸附性能實驗，研究了CO2在改性活性炭上的吸附平衡過程，研究結果表明，介孔活性炭改性后，對CO2的吸附量大