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《富氮多級(jí)孔炭材料的制備及其吸附分離CO2的性能.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、物理化學(xué)學(xué)~(WuliHuaxueXuebao)1602ActaJD.一Chim.Sin.2015,31(8),1602—1608August[Article]doi:1O.3866/PKU.WHXB201506181www.whxb.pku.edu.cn富氮多級(jí)孑L炭材料的制備及其吸附分離CO2的性能金振宇李瞳陸安慧(大連理工大學(xué)化工學(xué)院,精細(xì)化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連116024)摘要:使用新型含氮聚合物席夫堿為炭源,SBA.15為模板,通過納米鑄型法原位合成微孔.中孔大孔串聯(lián)的多級(jí)孔富氮炭材料.材料的比表面積為752m·g一。,孔容0.79cm·g一
2、。:X光電子能譜分析表明炭材料中的氮含量高達(dá)7.85%(w).將所制備的多孔炭材料應(yīng)用于CO的吸附分離,發(fā)現(xiàn)炭材料的微孔發(fā)揮主導(dǎo)作用,表面氮摻雜發(fā)揮輔助作用.在兩者的協(xié)同作用下,CO吸附量在常壓、273K下可達(dá)97cm?!~,CO/N和CO/CH的分離比(摩爾比)分別為7.0和3.2,低壓亨利吸附選擇性分別為23.3和4.2.采用Toth模型對單組分平衡吸附進(jìn)行擬合,并根據(jù)理想溶液吸附理論(1AST)預(yù)測雙組分CO/N和CO/CH混合氣體的分離選擇性分別為4051~侶.關(guān)鍵詞:席夫堿:多級(jí)孔炭:富氮;CO捕集中圖分類號(hào):0647Nitrogen·Enric
3、hedHierarchicalPorousCarbonf6rCarbonDioxideAdsorptionandSeparationJINZhen.YuLITongLUAn.Hui(StateKeyLaboratoryofFineChemica~,SchoolofChemicalEngineering,DalianUniversityofTechnologyDalian116024,LiaoningProvince,P.R.China)Abstract:HierarchicaInitrogen—enrichedporouscarboncontainingmJ
4、cropores,mesopores,andmacroporeswerepreparedbyananocastingpathwayusingaSchifbaseprecursorandSBA一15asthehardtemplate.Thespecificsufaceareaandporevolumeoftheobtainedporouscarbonare752m‘·g_。and0.79cm?!一.respectively.Thenitrogencontentisashighas7_85%(.TheporouscarbonshowsaCO2capacityo
5、f97cm·g-。atambientpressureand273K.TheCO,,N2andCO2/CH4separationratios(molarratios)areaccordingly7.0and3.2。andtheHenry’SIOWpressureselectivitiesare23.3and4.2,respectively.CO2adsorptiontestsconfirmedthatthemicroporesplayadominantroleandnitrogen-containingfunctionalgroupsplayasynergis
6、ticrole.Thepredictedidealadsorbedsolutiontheo~(1AST)selectivitiesofthetwo—componentmixedstreamare40(CO2/N2)and18(COflCH4)byTothmodesimulation.KeyWords:Schif-base;Hierarchicalporouscarbon;Nitrogen—rich;Carbondioxidecapture1引言持續(xù)發(fā)展模式大幅轉(zhuǎn)變.CO:又是一種重要的碳化化石燃料的大量使用導(dǎo)致大氣中的CO:濃度逐工資源,如何將大量排放的CO
7、高效分離并進(jìn)一步年增大,溫室效應(yīng)凸顯,世界范圍的極端天氣頻繁發(fā)轉(zhuǎn)化利用,己成為當(dāng)今能源和環(huán)境領(lǐng)域最受關(guān)注的生.能源環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展模式正在向綠色、環(huán)保、可熱點(diǎn).Received:May8,2015;Revised:June16,2015;PublishedonWeb:June18,2015.’Correspondingauthor.Email:anhuilu@dlut.edu.cn;Tel:+86—4l1-84986I12.TheprojectwassupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(21
8、473021)andSpecializedResea