蔗渣活性炭-SBA-15的制備、改性及吸附CO2研究.pdf

1、活性炭和介孔分子篩是吸附煙氣中 CO2的重要材料，是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文研究了蔗渣活性炭和SBA-15的制備、改性及其對CO2的吸附性能。
　　以蔗渣為原材料，用ZnCl2為活化劑制備出活性炭 AC，并用 KOH對制好的活性炭AC進(jìn)行二次活化，制備出新型的活性炭 KAC。分別用這兩種活性炭吸附CO2和N2混合氣體中的CO2，結(jié)果表明60℃時(shí)KAC的CO2吸附量可達(dá)3.45 mmol·g-1，而AC的CO2吸附量僅有1.79 m

2、mol·g-1。KAC的CO2吸附量明顯優(yōu)于AC的吸附量。經(jīng)過傅里葉紅外分析發(fā)現(xiàn)兩種活性炭材料的特征峰基本一致，都含有羥基和羧基。這兩種活性炭都具有良好的再生性能。
　　分別用四乙烯五胺（TEPA）和三乙烯四胺（TETA）對AC和KAC進(jìn)行改性，并對其CO2吸附量進(jìn)行測定，結(jié)果顯示隨著胺基負(fù)載量的增加，AC和KAC的CO2的吸附量不僅沒有增加，反而有所下降，說明有機(jī)胺的改性不利于AC和KAC的CO2吸附量的增加。
　　通過掃

3、描電鏡發(fā)現(xiàn)AC具有發(fā)達(dá)的孔徑結(jié)構(gòu)，而KAC具有比AC更發(fā)達(dá)的孔徑結(jié)構(gòu)，AC的孔道內(nèi)壁比較光滑，KAC的內(nèi)壁相對來說有很多波浪形的突起。
　　以P123為模板劑，正硅酸乙酯為硅源制備SBA-15；以P123為模板劑，正硅酸乙酯為硅源，用1,3,5-三甲苯為擴(kuò)孔劑制備擴(kuò)孔的SBA-15（即SBA-15k）。以三乙烯四胺和四乙烯五胺作為改性劑，對所得材料分別進(jìn)行質(zhì)量百分比20％、30%、35%和40%的負(fù)載量改性，得到 CO2的吸附材料

4、。用熱重法測定材料的CO2吸附性能，結(jié)果顯示隨著胺基負(fù)載量的增加，SBA-15和SBA-15k的CO2吸附量先增加后減小，說明一定負(fù)載量范圍內(nèi)的胺基改性有利于 SBA-15和SBA-15k的CO2吸附量增加。其中當(dāng)TEPA的負(fù)載量為35%時(shí)，SBA-15k取得最大吸附量為2.86 mmol·g-1。通過BET分析得出，比表面積的大小與CO2吸附量沒有直接關(guān)系。
　　通過對AC、KAC、SBA-15和SBA-15k的循環(huán)吸附性能的測