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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。