多孔碳材料的設(shè)計(jì)制備與吸附性能
發(fā)布時間:2021-03-04 19:04
自工業(yè)革命以來,大氣中CO2的濃度增長了近35%,達(dá)到了390ppm。大氣中CO2的濃度的迅速增加,是目前溫室效應(yīng)加劇的一個重要的因素。為了減緩溫室效應(yīng),降低大氣中CO2的濃度迫在眉睫。大量的CO2釋放源,如化石燃料為基礎(chǔ)的發(fā)電廠,是降低CO2濃度的首要目標(biāo)。近年來,多孔碳材料因?yàn)榫哂泻芨叩谋缺砻娣e,大的孔體積,高的吸附量,高的化學(xué)穩(wěn)定性,價格便宜,以及便于修飾的特性被稱贊為第二代吸附材料。然而,單純的活性炭對CO2的吸附量不是特別高,并且選擇性也很低,主要是因?yàn)镃O2氣體分子和活性炭是物理吸附,分子間作用力弱所導(dǎo)致的。為了加強(qiáng)CO2分子和吸附劑表面的作用力,在碳骨架中摻入堿性位點(diǎn)如電子供體N原子,提高表面的極性是非常有效的。到目前為止在碳骨架中摻入氮堿性位的方法有很多:一種是高溫條件下,在氨氣的氣氛中摻氮;另一種方法是在碳的前軀體中加入含氮的化合物。后一種方法比前一種方法有很明顯的優(yōu)勢,主要是方法簡單,而且能獲得較高的氮含量。在本論文中,我們通過簡單一步法合成氮摻雜的碳材料進(jìn)行CO2的捕捉和分離性能的研究,并且都展現(xiàn)出較高的CO2吸附容量和優(yōu)異的選擇性分離性能。1.利用生物基材料海藻...
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
與雙配位有關(guān)系的兩種碳酸鹽物種
酸性條件下進(jìn)行聚合,通過直接碳化的方法得到了有序的介孔碳材料。這種材料具有六邊形的有序介孔結(jié)構(gòu),主要是由于三乙基原乙酸酯起到了降低聚合反應(yīng)加強(qiáng)前驅(qū)體間苯二酚和甲醛間的相互作用(如圖1.14合成示意圖)。圖1.14 酸性條件下,間苯二酚和甲醛樹脂合成介孔碳示意圖Zhao等人[102]將軟模板化學(xué)和介孔硅酸鹽自組裝的方法結(jié)合在一起,自主開發(fā)了一種有機(jī)-有機(jī)自組裝的方法。在堿性條件下,苯酚和甲醛聚合成低分子量的酚醛樹脂,在乙醇溶液中與嵌段共聚物混合。通過溶劑揮發(fā)由嵌段共聚物誘發(fā)自組裝形成有序的結(jié)構(gòu)。嵌段共聚物的PEO片段和酚醛樹脂通過氫鍵相互作用,形成有序的酚醛樹脂/共聚物的有序結(jié)構(gòu)。在100oC下聚合物框架固化,因?yàn)榉尤渲凸簿畚锏幕瘜W(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的不同,所以軟模板嵌段共聚物通過在350-450oC煅燒或者是在48 wt%的稀硫酸溶液中萃取而去除,在電木框架上留下有序的一致的空穴。當(dāng)煅燒溫度高于600oC以上時
多組分的吸附,如混合物的吸附,在線分析連接質(zhì)譜等等。IGA-003 分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2.1 所示。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)分別將實(shí)氣體 CO2(或者 N2等)和通過導(dǎo)氣管連接到 MFC 上,通過計(jì)算機(jī)的參不同比例的配氣,實(shí)驗(yàn)過程中所需要的溫度和壓力的設(shè)定也是通過
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電廠二氧化碳捕捉技術(shù)對比研究[J]. 王澤平,周濤,張記剛,李洋. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(11)
[2]應(yīng)用變壓吸附法分離回收CO2[J]. 唐莉,王寶林,陳健. 低溫與特氣. 1998(02)
本文編號:3063736
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
與雙配位有關(guān)系的兩種碳酸鹽物種
酸性條件下進(jìn)行聚合,通過直接碳化的方法得到了有序的介孔碳材料。這種材料具有六邊形的有序介孔結(jié)構(gòu),主要是由于三乙基原乙酸酯起到了降低聚合反應(yīng)加強(qiáng)前驅(qū)體間苯二酚和甲醛間的相互作用(如圖1.14合成示意圖)。圖1.14 酸性條件下,間苯二酚和甲醛樹脂合成介孔碳示意圖Zhao等人[102]將軟模板化學(xué)和介孔硅酸鹽自組裝的方法結(jié)合在一起,自主開發(fā)了一種有機(jī)-有機(jī)自組裝的方法。在堿性條件下,苯酚和甲醛聚合成低分子量的酚醛樹脂,在乙醇溶液中與嵌段共聚物混合。通過溶劑揮發(fā)由嵌段共聚物誘發(fā)自組裝形成有序的結(jié)構(gòu)。嵌段共聚物的PEO片段和酚醛樹脂通過氫鍵相互作用,形成有序的酚醛樹脂/共聚物的有序結(jié)構(gòu)。在100oC下聚合物框架固化,因?yàn)榉尤渲凸簿畚锏幕瘜W(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的不同,所以軟模板嵌段共聚物通過在350-450oC煅燒或者是在48 wt%的稀硫酸溶液中萃取而去除,在電木框架上留下有序的一致的空穴。當(dāng)煅燒溫度高于600oC以上時
多組分的吸附,如混合物的吸附,在線分析連接質(zhì)譜等等。IGA-003 分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2.1 所示。實(shí)驗(yàn)開始前應(yīng)分別將實(shí)氣體 CO2(或者 N2等)和通過導(dǎo)氣管連接到 MFC 上,通過計(jì)算機(jī)的參不同比例的配氣,實(shí)驗(yàn)過程中所需要的溫度和壓力的設(shè)定也是通過
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電廠二氧化碳捕捉技術(shù)對比研究[J]. 王澤平,周濤,張記剛,李洋. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2011(11)
[2]應(yīng)用變壓吸附法分離回收CO2[J]. 唐莉,王寶林,陳健. 低溫與特氣. 1998(02)
本文編號:3063736
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