人類活動導致的溫室效應正不斷威脅著人類的生存環(huán)境,其中化石燃料的燃燒是主要的CO2排放源,約占全球總排放量的30%-40%。為了有效地控制大氣中CO2的濃度,國際能源署針對燃煤電廠中CO2的捕集提出了碳捕集和封存技術（CCS）,目前這項技術的關鍵在于尋找高效的CO2吸附劑,介孔硅材料由于比表面積高、孔容孔徑可調(diào)和穩(wěn)定性高而成為廣泛研究的CO2吸附劑。本文選用介孔硅MCM-41為研究對象,首先對MCM-41的制備條件進行了探索,采用X-射線衍射（XRD）、傅里葉紅外（FT-IR）以及氮氣吸附脫附分析了不同氨水添加量下的制備的MCM-41的結構性能,擬獲得最優(yōu)吸附量下的MCM-41的制備條件;為了進一步提高MCM-41的吸附性能,采用了兩種氨功能化方法（接枝法和浸漬法）將有機胺負載到材料表面或孔道中,并從吸附性能和穩(wěn)定性方面系統(tǒng)對比了兩種方法的優(yōu)缺點;同時,本文首次通過控制煅燒溫度獲得不同表面活性劑含量的MCM-41,證實了表面活性劑對MCM-41吸附性能的促進,采用菲克擴散模型計算了氨功能MCM-41中CO2的擴散系數(shù),獲得了表面活性劑對氨功能MCM-41捕集CO2的促進機理。圍繞該研究... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 CO_2捕集方法及其研究現(xiàn)狀
        1.2.1 胺洗滌法
        1.2.2 膜分離法
        1.2.3 吸附法
    1.3 介孔硅材料捕集CO_2研究現(xiàn)狀
        1.3.1 介孔硅材料的制備及其結構調(diào)控
        1.3.2 介孔硅材料的氨功能化
        1.3.3 表面活性劑對氨功能介孔硅材料CO_2吸附性能的影響
    1.4 本文研究意義及內(nèi)容
2 氨水添加量對MCM-41結構及吸附量的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 材料制備
        2.2.3 材料表征方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 X-射線衍射表征
        2.3.2 傅里葉紅外(FT-IR)表征
        2.3.3 氮氣吸附脫附表征分析
        2.3.4 CO_2吸附數(shù)據(jù)分析
    2.4 本章小結
3 MCM-41的兩種氨功能化方法對比
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 材料及其制備
        3.2.2 實驗方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 XRD表征
        3.3.2 FT-IR圖譜
        3.3.3 TGA熱失重測試
        3.3.4 SEM分析
        3.3.5 氮氣吸附脫附表征
    3.4 吸附性能
        3.4.1 吸附量
        3.4.2 吸附速率
    3.5 吸附動力學
    3.6 氨功能MCM-41的CO_2吸附-解吸循環(huán)穩(wěn)定性
    3.7 本章小結
4 表面活性劑對氨功能MCM-41的CO_2吸附性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 材料制備及CO_2吸附
        4.2.2 表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 煅燒溫度對介孔MCM-41結構性能的影響
        4.3.2 CO_2吸附性能
        4.3.3 擴散動力學擬合
    4.4 本章小結
5 全文結論
參考文獻
致謝
附錄A
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3677109