胺基功能化多孔材料的制备及其对CO2吸附性能的研究

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通过优化胺基功能化多孔材料的制备工艺(如有机胺浓度、EP浓度、浸渍质量比等),提高常压下其对二氧化碳的吸附量。同时,利用红外、N2吸/脱附、元素分析、SEM、TG-DTA等技术对合成的多孔材料进行了表征。本文的主要研究内容和结果如下:(1)聚乙烯亚胺(PEI)和四乙烯五胺(TEPA)胺基改性钙基-5A型分子筛的CO2吸附性能以钙基-5A型分子筛为载体,环氧树脂(EP)作为交联剂,PEI和TEPA为胺基改性剂,采用浸渍法制备吸附固体。当PEI与分子筛的质量比为15%并且EP与PEI的质量比为1%时,改性样品仍具有有序的微孔结构;当TEPA与分子筛的质量比为30%并且EP与TEPA的质量比为5%时,改性样品仍具有有序的微孔结构且样品的孔容和比表面积较高。在333K下,TEPA为15%,EP为5%,CO2为15%,浸渍质量比为30%时样品吸附量最高为0.45mmol/g。并对改性样品进行了10次再生循环吸附性能实验,证明改性样品具有较好的吸附性能。(2)PEI和TEPA胺基改性MCM-41分子筛的CO2吸附性能以MCM-41分子筛为载体,环氧树脂作为交联剂,PEI和TEPA为胺基改性剂,采用浸渍法制备吸附固体。当PEI与分子筛的浸渍质量比为50%并且EP与PEI的添加质量比为1%时,改性样品仍具有有序的介孔L结构;TEPA与分子筛的质量比为50%并且EP与TEPA的质量比为5%时,所合成的材料仍具有有序的介孔结构且材料的孔容和比表面积较高。在333K下,TEPA为15%,EP为5%,CO2为15%,浸渍质量比为50%时样品吸附量最高为3.28mmol/g。并对改性样品进行了10次再生循环吸附性能实验,证明改性样品具有较好的吸附性能。
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