沸石ZSM-39导向原位合成氮掺杂多孔碳材料及CO2选择性吸附

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aijieyeyi559
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
21世纪是低碳经济的时代,无论国家还是企业,拥有低碳技术和发展低碳经济,才能拥有未来。二氧化碳(CO2)的捕获与埋存是低碳技术的重要部分,分离回收CO2是该重要技术的基础和起点。多孔碳材料是CO2捕集吸附剂的有力竞争者之一,其优势在于成本低、再生容易、能量需求低、比表面积高以及表面和孔道可调。提高碳材料吸附CO2性能的决定性因素在于增加微孔孔容及碱性官能团。通过胺接枝等方法可以获得氮掺杂多孔碳材料,但所得材料的碱性官能团多分布于表面且稳定性有待提高,原位合成法实现了在碳材料内部引入高度分散的氮原子,提高氮原子分散性的同时增强含氮官能团的稳定性。针对CO2吸附动力学直径,本文提出以微孔ZSM-39沸石为模板剂原位合成氮掺杂多孔碳材料,考察了以含氮的结构导向剂合成沸石ZSM-39的条件及经原位高温转化所得碳材料的CO2选择性吸附特性,结合XRD、N2等温吸附、FT-IR、SEM、TG等表征技术对材料的结构、表面性质、形貌等进行研究,主要研究内容和结论如下:1、从产物结晶度、纯度及原料成本出发,在反应温度473K,高硅ZSM-39沸石的合成溶胶组成为SiO2:0.00025Al2O3:0.8TMACl:2.0NH4F: 50H2O,反应3天较为合理;2、以KOH为碱源,通过掺杂碱土金属,得到结晶度较高K-Mg-ZSM-39和K-Ca-ZSM-39沸石,且直径大约为200μm的K-Mg-ZSM-39沸石为呈花状颗粒,而颗粒直径大约为80μm的K-Ca-ZSM-39沸石则为准八面单晶,表明杂原子的引入对ZSM-39晶体的生长有明显影响,通过匹配杂原子和碱源可以设计合成满足光学特性的ZSM-39沸石晶体;3、在惰性气氛中碳化高硅铝比的ZSM-39沸石并除去氧化硅后得到ZC系列氮掺杂碳材料(Zeolite-templated Carbon, ZC),该系列材料以无定形碳为主同时含有氮官能团;其中ZC-450在293 K,0.93 bar表现出1.32mmol/g的CO2吸附量,在相同条件下对CO2和N2的吸附量之比为14.7:1,表明ZC-450对CO2的选择性较高;4、在惰性气氛中碳化纯硅ZSM-39沸石得到PZC系列氮掺杂碳材料(Pure silica Zeolite-templated Carbon, PZC),其石墨化趋势随碳化温度升高而增大,材料由不规则颗粒转变为直径约为1.3μm的碳球;在253 K时,PZC-450的CO2吸附量达1.80mmol/g。
其他文献
从理论上解释了左手材料用于天线设计时实现天线高指向性、高效率、小型化以及大扫描范围的原因,重点介绍了基于金属谐振结构和复合左/右手传输线(CRLHTL)结构的左手材料用于天线
公司设立准入门槛放低,将极大地激活一批中小微型企业的发展活力,带动创业思潮提升就业岗位,巩固经济稳中向好态势发展,西部地区应大刀阔斧地推进改革,缩短与东部沿海差距。
目的找出围产期护理质量评价的关键指标,构建一套科学、客观、全面的围产期护理质量关键指标体系。方法以Donabedian的“三维质量结构”为理论框架,在前期文献研究、质性访谈的
以雷山茶为原料,试制红茶的实践,初步探讨出雷山茶加工生产红茶的关键技术因子。
问题既是科学探究的起点,又是激发深层动机的源泉。学生只有真正产生了问题,才会积极地去探究,寻找问题的答案。所以,创设问题情境是学生有效开展科学探究活动的保证,教师为
传统无轴承电机将电机的旋转和径向磁悬浮支承功能集成于一体,具有支承无接触、无摩擦和无需润滑的优点,但是其转矩和径向悬浮力相互制约,永磁体厚度必须折中考虑.设计了一款
从当代物流企业对物流人才的能力要求入手,指出了专业外语知识及其应用能力是物流人才的必备素质,突出强调了高校教育中培养物流专业学生的翻译能力的重要性,并针对学生的实
目的探讨静脉内平滑肌瘤病(IVL)的超声图像特点。方法回顾性分析经手术病理证实的6例IVL患者的超声图像及临床特征。结果2例患有子宫多发肌瘤,4例有子宫肌瘤切除病史。超声显示
阐述了科技型中小企业创新人才的定义,分析了作为企业核心竞争力的创新型人才的数量和质量对企业发展的重要意义,再针对合肥市高新开发区科技型中小企业的特征,从"柔性引才机
社会心理学中,认知一致性理论是一种重要的社会认知理论,其中海德的认知平衡理论、纽科姆的认知均衡理论、奥斯古德的认知和谐理论以及费斯汀格的认知失调理论一直为人们所关