郭宁宁 王 宇 王润伟 张宗弢 裘式纶

常温合成硫掺杂微孔碳及其二氧化碳的吸附性能

郭宁宁 王 宇 王润伟＊张宗弢 裘式纶

（无机合成与制备化学国家重点实验室，吉林大学化学学院，长春130012）

常温下以间苯三酚和3-甲醛苯并噻吩作为原料,一步法合成了含硫酚醛树脂。在氩气保护下碳化,成功制备出了硫掺杂多孔碳（S-PC）。并利用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）和氮气吸附-脱附仪对材料进行了形貌、结构和性能的表征。实验结果表明,所得样品具有较高比表面积和大量的微孔,经过调控,可以使制备的硫掺杂多孔碳的BET比表面积达到997 m2·g-1,并使其微孔孔体积达到0.44 cm3·g-1。得益于较高的比表面积以及其富含微孔的特性,当材料应用于二氧化碳吸附时,具有较高的CO2吸附量,在273和298 K时分别高达5.13,3.22 mmol·g-1,并具有良好的选择性。

硫掺杂多孔碳；酚醛树脂；CO2吸附

0 引 言

随着化石燃料的使用,CO2的排放量不断增加,温室效应日益严重,如何降低大气中的CO2浓度已经成为当今社会的热门话题。减少CO2的方法主要有吸附、转化等,其中利用高比表面积,高孔体积,可多次循环的多孔材料（如分子筛［1]、MOF［2]以及多孔碳［3]等）作为吸附剂对二氧化碳进行捕获被视为简单高效的解决方法。其中,多孔碳材料由于具有来源广泛、价格低廉以及良好的物理及化学特性等特点,在催化、气体吸附、气体分离和能量存储方面都有着广泛的应用［4-9]。碳材料的性能在很大程度上受到表面官能团的影响,这就需要对碳材料化学组成进行调控,使它们能被更好的应用起来。……