密胺基多孔聚合物材料的合成及其CO2吸附性能.pdf

1、隨著人類活動的日益增多，排放到空氣中的CO2數(shù)量不斷增加。CO2是導致溫室效應(yīng)加劇的主要氣體之一，控制CO2排放已經(jīng)刻不容緩。開展CO2的捕集與分離、發(fā)展新型CO2吸附劑對于緩解溫室效應(yīng)具有重要意義。胺基多孔有機聚合物材料具有豐富的胺基和多孔結(jié)構(gòu)，在CO2吸附與分離方面有這廣闊的應(yīng)用前景。本文主要以三聚氰胺（密胺）為主體，采用縮聚反應(yīng)構(gòu)筑密胺基多孔聚合物材料，并研究其CO2吸附性能，主要開展工作如下:
　　1)以三聚氰胺、甲醛、間

2、苯三酚為原料，通過水熱縮聚反應(yīng)制備了密胺酚醛(PMF)纖維材料，考察了不同的原料配比進行合成。通過掃描電鏡、透射電鏡、物理吸附儀、紅外光譜儀等多種儀器對密胺酚醛纖維材料的形貌特征、孔結(jié)構(gòu)特點以及官能團種類進行表征，實驗結(jié)果表明:密胺酚醛纖維材料呈纖維狀結(jié)構(gòu)，直徑在10～200nm之間，密胺酚醛纖維材料的比表面積20～140 m2/g，材料的熱穩(wěn)定性較好。采用體積法研究了PMF材料的CO2吸附性能，對CO2的吸附量達1.3 mmol/g@

3、298 K，100kPa。穿透柱結(jié)果表明PMF材料分離CO2-N2混合氣時，CO2具有更長的穿透時間，可實現(xiàn)CO2-N2的分離。為提高密胺酚醛纖維材料對CO2的吸附量，對樣品進行炭化處理，考察了不同炭化溫度下材料對CO2吸附性能的影響。結(jié)果顯示:當炭化溫度為700℃或800℃時，炭化后樣品仍呈均勻的纖維狀結(jié)構(gòu)，炭化溫度為900℃時，纖維結(jié)構(gòu)遭到部分破壞;紅外分析顯示，炭化后樣品的官能團數(shù)目減少。N2吸脫附結(jié)果顯示:炭化后樣品的比表面和孔

4、體積有大幅提高;炭化后樣品對CO2的吸附量也明顯提高(達2.6mmol/g@273 K,100kPa)。
　　2)以三聚氰胺、對苯二甲醛為原料，合成了密胺苯二醛多孔聚合物?？疾炝瞬煌娜軇┳鳛榉磻?yīng)介質(zhì)下密胺苯二醛多孔聚合物的合成;考察了溶劑為二甲基亞砜時，原料配比、添加冰醋酸和苯對合成密胺苯二醛多孔聚合物材料結(jié)構(gòu)和性能的影響;采用環(huán)丁砜為溶劑，考察了不同的反應(yīng)溫度、添加催化劑和堿金屬離子下的合成。實驗結(jié)果表明，溶劑為二甲基亞砜時，