多孔氮化碳材料的制备及其CO2吸附性能研究文献综述
2020-06-23 20:51:47
1.课题背景及意义 全球变暖主要源于二氧化碳和甲烷等温室气体的排放,引起了公众的关注,因为它可能会带来严重的环境问题。
随后,人们致力于通过捕获二氧化碳来减少其浓度。
传统上,大规模捕获化石燃料产生的二氧化碳是基于液体胺如单乙醇胺,二乙醇胺和甲基二乙醇胺的吸附。
然而这些系统存在一些缺点,如化学稳定性和传质效率差,腐蚀设备,有毒和由粘度引起的流动问题。
因此,固体吸附剂(包括沸石,金属或有机骨架化合物,多孔二氧化硅和碳材料)上的CO2吸附近来获得了相当大的研究兴趣。
具有成本低、可用性大、表面积大、易于设计的孔结构、表面官能化和低能量需求的多孔碳基材料被认为是用于捕获CO2的最有前景的吸附剂之一。
而且将碱性氮基团引入碳可以提高CO2的吸附能力。
迄今为止,用于CO2捕集的含氮碳材料主要通过在高温氨气环境中进行后处理以及预官能化碳表面上的氨基的化学反应来制备,尽管这样的表面功能不会显著改变碳的性质。
相比之下,通过使用含氮化合物作为前驱体原位掺杂碳可实现在控制化学作用下将氮均匀地掺入碳材料中。
然而,在该碳化活化过程中获得的氮掺杂的碳通常表现出差的孔隙度,这可能限制它们在CO2吸附中的应用。
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