树脂基固态胺吸附剂室温下对低浓度CO2的吸附性能研究

以大孔甲基丙烯酸酯吸附树脂为载体,聚乙烯亚胺(PEI)为有机胺,采用液相浸渍法制备出固态胺吸附剂,并研究了其在室温下对低浓度CO2的吸附行为.同时,利用氮气吸附、热重分析和扫描电镜表征了材料的物理化学性质,并采用热重法和固定床吸附法考察了材料的CO2吸附性能.结果表明,大孔树脂担载50%PEI(质量分数)时吸附性能最佳,对纯CO2的最大吸附量为175 mg·g-1;CO2的吸附行为由扩散动力学与吸附热力学共同决定,低温有利于提高吸附容量;吸附剂对400 ppm~15%浓度的CO2都具有优异的动态吸附性能,其中对400 ppm CO2的吸附量达到86 mg·g-1,对15%CO2的吸附量达到150 mg·g-1;湿度对吸附起促进作用,相对湿度为10%时,对400 ppm CO2的吸附量提高至139mg·g-1;吸附剂具有优异的循环性能,具有直接空气捕集CO2的潜力.     

官能团和湿度对活性炭吸附二氯甲烷影响的分子模拟

利用分子模拟软件构建狭缝孔模型,通过调节官能团的种类、含量及湿度,了解在不同情况下活性炭吸附二氯甲烷时应选择的结构.结果表明,在1.0 nm的孔中加入适当数量的羰基、羟基或羧基,在低压下都有利于二氯甲烷的吸附,其中,羧基的吸附效果最好.在二氯甲烷分压为1 Pa条件下,孔径为1.0 nm、羧基含量为6.25%的活性炭和孔径为1.0 nm、羰基含量为3.13%的活性炭,其二氯甲烷的吸附量受湿度的影响较小,而其他吸附剂的吸附量都随湿度的增加而降低.     

高锰酸钾改性球形中孔炭的甲醛吸附性能

采用球形中孔炭为载体,通过浸渍法担载高锰酸钾(KMnO_4)制备高容量甲醛吸附剂。通过低温氮气吸附法、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)表征了球形中孔炭的孔结构及表面化学,并采用固定床测试了相应的球形中孔炭的动态甲醛吸附性能。实验结果表明:经过KMnO_4浸渍改性后,球形中孔炭保持良好的球形度,并保留一定的比表面积和孔容,有利于甲醛的扩散以及甲醛与吸附活性位的接触;同时,表面C—O、C=O等含氧官能团数量增加,有效提高了甲醛的吸附性能。在KMnO_4浓度为30%时性能最佳,吸附穿透容量和饱和容量分别为30.55 mg·g-1和66.04 mg·g-1,是未改性球形中孔炭的5.2倍和3.4倍。因此,KMnO_4改性是提升球形中孔炭甲醛吸附性能的有效手段。     

聚合物辅助成型法制备纳米Co3O4/CeO2催化剂及其对CO低温氧化性能研究

采用聚合物辅助成型法,以乙二胺四乙酸(EDTA)和聚乙烯亚胺(PEI)为配位体制备了Co_3O_4/CeO_2催化剂,对其进行了氮气吸附、XRD、XPS、SEM、TEM、H2-TPR和CO-TPR等表征,并考察了材料的CO低温催化性能.结果表明,采用聚合物辅助成型法能够合成出具有三维空间网络结构的纳米Co_3O_4/CeO_2催化剂,Ce的加入有利于获得具有更小尺寸的Co_3O_4颗粒,并提高Co3+的相对含量,从而有利于CO低温催化性能的提高;Ce/Co的摩尔比为1时,样品具有最佳的CO催化性能,在催化温度为30℃时,可使初始浓度为100 ppm的CO完全转化;同时,纯氧气加热吹扫有利于催化剂的稳定再生.本研究可为CO低温催化剂的制备提供重要参考.