聚乙烯亚胺修饰的氧化硅纳米管基吸附剂的制备及其CO2吸附应用
2014-09-21姚蔓莉董艳艳贾爱平谢冠群胡庚申罗孟飞
物理化学学报 2014年4期
姚蔓莉 董艳艳 谢 菁 贾爱平 谢冠群 胡庚申 罗孟飞
(浙江师范大学物理化学研究所,先进催化剂材料教育部重点实验室,浙江金华321004)
1 引言
自工业化革命以来,随着人口的剧增以及工业生产活动的扩大,排放在空气中的CO2气体越来越多,导致了全球气候的变暖以及气候异常现象的加剧,这促使研究人员不断地寻找更加有效同时对环境污染较小的CO2捕集和分离的方法.1-3目前,人们主要利用有机胺溶液捕捉石油燃烧产生的CO2气体,所使用的有机胺包括乙醇胺(MEA),4,5二乙醇胺(DEA),6甲基二乙醇胺(MDEA)等.7虽然采用有机胺溶液捕捉CO2的方法十分有效,但有机胺的化学稳定性较差,气体传输效率低,再生耗能大,对仪器腐蚀性强.8,9因此研究更为有效的CO2捕捉技术显得尤为重要.10
近年来,介孔氧化硅材料(如SBA-15、11KIT-612和MCM-4113)由于具有较高的比表面积和较大的孔容,而被广泛地用作催化剂载体,药物输送介质以及其他的纳米结构材料制备过程中的硬模板.12,14,15研究人员利用介孔氧化硅材料的高比表面积和大孔容等特性对CO2进行吸附实验,结果并不十分理想.但相比于液态有机胺来说具有毒性小、不易腐蚀设备、再生性能好、可回收性高等优点.为了提高介孔氧化硅材料的CO2吸附性能同时增强它的选择性,研究人员对氧化硅材料表面进行了有机胺修饰,实验结果表明其CO2吸附量与选择性都有很大的提高.16因为在氧化硅材料表面引入了碱性基团使得该吸附剂与CO2的反应由……
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