氮掺杂多孔碳材料制备及吸附性能研究文献综述
2020-05-17 21:44:23
化石燃料的大量使用导致排入大气中的二氧化碳(CO2)逐年增多,引发了例如全球气候变暖、冰川融化、海平面上升等一系列的全球性环境问题,严重威胁着人类的生存与发展。
但是从另一个角度看,CO2又是重要的C1资源及化工原料,可用于生产干冰及碳酸饮料、处理碱性水、超临界干燥及提高原油采收率等[1]。
因此,研究CO2 高效吸附分离材料及后续转化利用是当前环境与能源领域的研究热点[2],开发有效的CO2分离与捕获技术已成为关乎环境和能源的重大课题。
1. CO2分离与捕获技术 目前工业上CO2的分离与捕获技术种类很多,归纳起来,主要有以下四种方法:低温精馏法、溶剂吸收法、膜分离法与固体吸附法。
当今,固体吸附法由于其较低的能耗和其环境友好的性质,在CO2的分离与捕获领域发展迅速,越来越吸引着研究者的探索开发,虽然在固体吸附剂的研制方面已经取得了一定的进展,但是由于人类对于环境问题的不断重视,其在未来一段时间内仍然是研究的重点[3]。
2. CO2选择性吸附剂简介 对于一个给定体系采用固体吸附法进行吸附分离,选择合适的吸附剂是整个过程的关键。
一种合格的CO2选择性吸附材料应当具备以下三种性能:①较高的吸附选择性。
②较高的吸附容量。
③较强的稳定性。
当前吸附分离CO2的固体吸附剂根据其多孔固相载体大致可以分为多孔碳材料、沸石分子筛,金属有机骨架材料以及多孔聚合物材料等[4-7]。