《表1 0 不同三聚氰胺添加量的炭材料的比表面积与CO2吸附量》
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《酚基釜残深拔残渣分析及其热转化制备CO_2吸附材料》
注:CO2的吸附条件为25℃,0.1 MPa。
由表10可知,未添加三聚氰胺的深拔釜残制得的炭材料比表面积最大,为709.286 8 m2/g,在掺杂N元素的样品中,随着三聚氰胺与釜残质量比(Me/C,下同)由1∶1降低至1∶5,ACN材料的比表面积由375.498 8 m2/g升高到528.154 7 m2/g,添加三聚氰胺后比表面积明显减小,这是由于三聚氰胺在热降解过程中产生大量NH3和HCN气体造孔的同时,与重质有机碳发生交联作用,堵塞部分孔道,造成了比表面积的减小[12-13]。三聚氰胺加入量继续减小至Me/C为1∶10,比表面积也略微下降,说明少量三聚氰胺对炭材料的制备起到轻微的扩孔作用小于自身交联作用。从CO2吸附结果可以看出,添加三聚氰胺的样品由于其中杂原子N的存在而表现出良好的CO2吸附性能。随着N的注入比例增加,CO2的最大吸附量可达到2.94 mmol/g(25℃)。这是由于N元素在材料中提供了Lewis碱性中心,而CO2分子呈现弱酸性,是强电子受体,炭材料进行氮掺杂所产生的极性孔表面可以增强对CO2的吸附势[14-15],因此引入N原子后提高了炭材料对CO2的化学吸附能力。继续增加N的加入量,可以看出CO2吸附量略有下降,这是因为过量的杂原子导致比表面积下降,削弱了材料的物理吸附能力,CO2吸附是物理吸附与化学吸附共同作用的结果。采用N元素溶剂混合法掺杂酚基釜残深拔残渣热转化可成功制备具有CO2特异性吸附的活性炭。为酚基釜残深拔残渣多元化利用提供实验依据。
图表编号 | XD00195197700 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2021.01.15 |
作者 | 马媛、杜金泽、周静、隋红、何林、李鑫钢 |
绘制单位 | 天津大学化工学院、精馏技术国家工程研究中心、天津大学化工学院、精馏技术国家工程研究中心、天津大学化工学院、精馏技术国家工程研究中心、天津大学化工学院、精馏技术国家工程研究中心、天津化学化工协同创新中心、天津大学化工学院、精馏技术国家工程研究中心、天津大学化工学院、精馏技术国家工程研究中心、天津化学化工协同创新中心 |
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