碱改性多孔碳材料的制备及气体吸附性能研究

《碱改性多孔碳材料的制备及气体吸附性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ClassifiedIndex：0613．71UDC：544．4SecrecyRate：PublicizedUniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeStudiesonSynthesisofAlkali—-modifiedPorousCarbonforGasCaptureCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：Academic

2、DegreeAppliedfor：Speciality：Employer：Dateof0ralExaminati0117．JiaManlingProf．YuYifengProf．ChenAibingMasterofEngineeringChemicalEngineeringandTechnologyCollegeofChemical&PharmaceuticalEngineeringMay16．2014河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究

3、工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：霞妖指导教师签名：砍瞬砷ll卜年r月膨It’_哟年S月I；日河北科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可以将本学位论文的全

4、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。口保密，在一年解密后适用本授权书。本学位论文属于杯保密。(请在以上方框内打“、／’’)学位论文作者签名：覆j曼万全Ⅻ牛年r月房日赢燃名：习交呼摘要多孔碳材料由于其具有高的比表面积、大的孔容积、稳定的化学特性、良好的导电性、机械强度高以及造价低等特点在气体的吸附与分离、能量存储与转化、催化以及双电层电容器等领域受到研究者的广泛关注。工业革命以来，以煤、石油天然气等化石燃料提供能源保障为基础发展经济的同时也随之

5、引发了各种环境问题，其中酸性气体的排放如S02、C02等成为环境的危害主要污染源。空气中存在大量的S02、C02气体容易造成酸雨、全球气候变暖等危害，破坏生态系统，并且对人类以及动物的生命健康造成威胁。目前已有多种脱除S02、C02的方法，其中吸附法由于设备简单，投资较少，能耗低，二次污染小等优点成为最有发展前景的一种脱气法。本文以碱改性多孔碳材料作为吸附剂，分别以甲醛，间苯二酚为碳源，加入尿素、三聚氰胺离子液体等含氮物质为氮源，用原位合成的方法在多孔碳材料表面引入碱性基团，进而增强其对S02气体

6、的吸附能力。同时我们还使用了研磨法对多孔材料进行表面改性，首先合成出介孔孔径的碳球前驱体材料，硝酸镁为客体相前驱体，碳前驱体材料中大量羟基的存在不仅提高了主客体之间的相互作用力，还保持了氧化镁粒子的高度分散性，并阻止了氧化镁粒子的转移和团聚在炭化过程中，展示了一个较好的C02吸附性能。通过利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附等温线(BET)线傅里叶红外光谱(FT-TR)、C02程序升温脱附(C02．TPD)等检测手段对碳材料的形貌，内部结构，比表面积等进

7、行了性能表征，结果表明，碱性物质成功的嫁接到碳材料的表面，材料随着碱性前驱体物质的增加碱性逐渐增强，材料的吸附性能较好。关键词多孔碳材料；碱改性；原位合成；研磨法：吸附河北科技大学硕士学位论文AbstractPorouscarbonmaterialshavebeenpayattentionbecauseoftheirhighspecificsurfacearea,largeporevolume，stablechemicalproperty,goodconductivity,highmechanic

8、alstrengthandlowcostfortheirpotentialapplicationsingasadsorptionandseparation，catalysis，energystorage，transformationandtheelectricdoublelayercapacitor．Sincetheindustrialrevolution，fossilfuelssuchascoal，oilandgasasthebasisoftheenergysecurityfor