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淀粉基多孔碳材料的制备及其吸附CO_2/CH_4性能

作   者:
陈敏玲王兴杰肖静夏启斌李忠
作者机构:
华南理工大学化学与化工学院亚热带建筑国家重点实验室
关键词:
多孔碳材料淀粉二氧化碳选择性吸附热分离
期刊名称:
化工学报
基金项目:
新型MOFs材料在化工反应分离应用基础中的若干关键问题
新型MOFs材料在化工反应分离应用基础中的若干关键问题
i s s n:
0438-1157
年卷期:
2018 年 69 卷 01 期
页   码:
455-463
摘   要:
以淀粉为原料,使用水热法将其碳化后用活化剂KOH对其活化,制备了淀粉基多孔碳材料,并对其进行结构表征和CO_2/CH_4的吸附性能测试,计算吸附热以及材料对CO_2/CH_4的吸附选择性,讨论了碳材料结构对其吸附性能的影响。结果表明:在制备过程中,随着活化剂KOH用量比例的增大,所制得的材料其比表面积和孔容增大,其孔径分布也就越宽。所制得的碳材料其比表面积可达2972 m2·g-1。这些淀粉基多孔碳材料对水蒸气的吸附等温线呈现出Ⅳ类等温线。所制备材料对CO_2吸附容量主要取决于其孔径小于0.8 nm的累积孔容(Vd<0.8 nm)。材料的超微孔的孔容越大,其对CO_2吸附容量也越大。所制备的C-KOH-1材料在101325 Pa和298 K条件下,对CO_2的吸附量达到4.2 mmol·g-1,其对CO_2的吸附热明显高于其对CH_4吸附热,其对CO_2/CH_4吸附选择性为3.7~4.26,同时本文通过对材料的水蒸气吸附等温线进行测试,结果表明所得材料主要表现为中等憎水性,这对材料在实际工况的应用奠定了基础。
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