聚合物基雜化多孔材料的制備及應(yīng)用.pdf

1、二氧化碳排放導(dǎo)致全球氣候變暖，為此對化石燃料燃燒后氣體進(jìn)行脫碳處理勢在必行。常規(guī)碳捕集方法為醇胺溶液吸收法，存在醇胺易分解和揮發(fā)、運(yùn)行能耗高和設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等諸多問題。與此相比，固體吸附可有效規(guī)避上述問題，是替代吸收法的一個(gè)良好選擇。本文以濃乳液聚合物為模板，制備碳納米管-聚苯乙烯雜化多孔材料，提高材料對CO2的吸附能力，并增強(qiáng)材料的機(jī)械性能。主要研究內(nèi)容如下:
　　1、針對碳納米管在水中分散性差的缺點(diǎn)，通過酰氯化反應(yīng)，將聚乙烯亞胺

2、(PEI)接枝到羧基化碳納米管的表面。通過紅外光譜確定了聚乙烯亞胺以化學(xué)鍵的方式接枝到了碳納米管的表面，通過熱重、元素分析確定了聚乙烯亞胺的接枝量。經(jīng)過接枝的碳納米管在水中的溶解度達(dá)到了9.5mg/g H2O，具有良好的水溶性。
　　2、對濃乳液聚苯乙烯(PS)模板在不同條件下的抗壓性能進(jìn)行測試后發(fā)現(xiàn)，分散相越大，制得的PS的機(jī)械性能越差。乳化劑用量對機(jī)械性能有一定影響，乳化劑含量為25％時(shí)，PS抗壓性能最好。用“一步法”將水溶性

3、碳納米管摻雜到PS中，當(dāng)CNTs質(zhì)量占連續(xù)相質(zhì)量的1％時(shí)，CNTs-PS雜化聚合物的抗壓性能提高了3.5倍。
　　3、將分子量為600的聚乙烯亞胺(PEI-600)負(fù)載到CNTs-PS上，得到一種新型CO2多孔吸附材料，并對其吸附性能進(jìn)行研究。在1bar，純CO2條件下，PEI負(fù)載量為70％的摻雜1％CNTs的吸附劑在75℃吸附量達(dá)到最大值5.02mmol/g adsorbent，比未摻雜的材料吸附量提高2.9％。CNTs-PS-