胺基功能化二氧化硅的制備及其二氧化碳吸附性能研究.pdf

1、二氧化碳的大量排放造成全球氣候變暖，工業(yè)上常用的二氧化碳捕集技術(shù)主要是胺溶液吸收法，此種方法對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)，可再生能耗高?；诖?，我們提出制備新型負(fù)載胺的固體材料解決上述問(wèn)題。本文采用兩種方法制備了胺基功能化二氧化硅材料作為二氧化碳吸附劑。
　　 1.采用化學(xué)接枝法制備了胺基功能化多孔二氧化硅，首先通過(guò)酯化反應(yīng)將聚丙烯酸引入到納米二氧化硅表面，利用羧基官能團(tuán)通過(guò)酰胺化反應(yīng)引入四乙烯五胺和聚乙烯亞胺，最終制備了六種胺基功能化的納

2、米二氧化硅材料。采用紅外、熱失重、透射電鏡、比表面積測(cè)試以及元素分析對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。并對(duì)此種材料的二氧化碳吸附性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:作為二氧化碳吸附劑使用時(shí)，此種材料具有吸附容量大、吸附速率快、選擇性高、可再生性好的特點(diǎn)。在40℃下的吸附容量最大可達(dá)3.8mmol.g-1。進(jìn)一步研究了聚丙烯酸和胺的分子量對(duì)吸附劑吸附容量的影響，發(fā)現(xiàn)接枝有機(jī)物的分子量越高，制得的吸附劑的吸附容量越大。
　　 2.采用濃乳液模板法制備了

3、胺基功能化多孔二氧化硅。首先通過(guò)濃乳液聚合方法制得了聚苯乙烯泡孔材料作為模板，然后向模板內(nèi)填充正硅酸乙酯前驅(qū)體，待其完全水解之后，煅燒除去模板獲得了多孔二氧化硅基體，最后通過(guò)物理浸漬法將四乙烯五胺和聚乙烯亞胺引入到二氧化硅基體內(nèi)，制備了兩種胺基功能化的多孔二氧化硅材料。采用紅外、掃描電鏡以及比表面積測(cè)試對(duì)材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究了濃乳液分散相體積分?jǐn)?shù)對(duì)多孔二氧化硅的結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)分散相體積分?jǐn)?shù)為85％的泡孔材料最合適用來(lái)做模板制備吸