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论文类型：会议论文

发表时间：2014-01-01

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关键字：CO2吸附分离 多级孔 溶液合成 整体式炭 纳米炭片

摘要：二氧化碳(CO2)既是温室气体也是重要的一碳资源,其高效捕获和转化利用已成为环境和能源领域的研究热点.我国政府承诺到2020年单位GDP的CO2排放量要比2005年降低40％-45％,并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划.吸附法具有能耗低、循环能力强等优点,是一种有效的低浓度CO2分离技术.针对传统多孔炭(活性炭等)对CO2吸附能力弱、选择性低等问题,课题组在溶液自组装体系,发展了炭质吸附剂结构调控和功能集成新方法,建立了调控CO2捕集效率的新手段.以酚醛胺聚合体系为碳源,以有机碱为氮源,经快速聚合及后续控制炭化制备了新型聚苯并噁嗪基整体式含氮多孔炭.所得样品具有贯通的大孔、立方相规则介孔及丰富的微孔,常温常压下CO2吸附量高达3.13mmol g–1,吸附剂再生容易,循环稳定性好,抗压强度达15.6 MPa[1].经进一步在苯并噁嗪聚合物体系中有目的的引入挥发性无机物做为动态造孔剂,设计合成具有分子筛型孔道、微孔容积大的多孔炭吸附剂[2].为了提高扩散传质速率与微孔利用率,采取缩短材料结构单元尺度的策略,设计制备了微孔片层结构构筑而成的多级孔整体式炭,片层结构单元厚度可精确调控,孔体积及比表面积可调变,材料抗压强度达28.9MPa[3],片层结构显著强化了CO2吸附动力学过程.