本文主要研究内容
作者史超（2019）在《硼掺杂介孔碳材料的制备、表征及其CO2吸附性能》一文中研究指出：多孔纳米碳材料由于具有高的比表面、孔径分布统一、制备过程可控和结构稳定等众多优点,广泛应用于CO2吸附、催化、超级电容器以及电极材料等多个领域。近年来纳米碳的掺杂技术得到了迅速发展,通过对其进行掺杂改性可以实现其各功能的优化,拓宽其在各个研究领域的应用。大量实验研究表明,开发硼修饰改性的介孔碳材料具有十分远大的前景。本文采用软模板法中的水热合成法制备了一系列具有介孔结构的硼掺杂介孔碳材料,并采用X-射线粉末衍射分析（XRD）、N2吸附脱附分析、透射电子显微镜分析（TEM）、拉曼光谱分析（Raman）、傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）、X-射线光电子能谱分析（XPS）等一系列手段对硼掺杂介孔碳材料的物理化学性质进行了表征。考察了不同硼源、硼碳摩尔比和模板剂量对材料物化性质的影响,并考察了材料的CO2吸附性能,同时测试了材料的CO2吸附再生性能。本文主要开展了以下几方面的工作:1.以硼酸为硼源采用水热合成法制备了一系列不同硼碳摩尔比和模板剂量的硼掺杂介孔碳材料,并考察了其对CO2的吸附性能以及样品的可重复利用性。结果表明,所制备的硼掺杂介孔碳材料具有较高的比表面积、均一的孔径、规整的介孔和高度石墨化的晶体结构。硼掺杂的p型半导体性质可以改善碳的空穴传输性质,提高材料的石墨化程度和抗氧化能力。将其应用于CO2吸附中,发现不同材料对CO2的吸附具有明显差异。此外,碳材料中硼的存在显著地提高了材料对CO2的吸附能力。当硼碳比为0.05（BC-0.05）以及模板剂用量为0.5 mmol（BC-F5）时,所制的材料对CO2的吸附效果最好且重复利用性能优越。在30℃,环境压力,CO2流量为50 mL时,BC-0.05对CO2的平衡吸附量达到81.17 mg·g-1,连续十次吸附-脱附循环后,吸附量由81.17 mg·g-1下降为52.31 mg·g-1。在相同条件下,BC-F5对CO2的平衡吸附量达到121.34 mg·g-1,连续十次吸附-脱附循环后,吸附量由121.34 mg·g-1下降为51.77 mg·g-1。循环实验中吸附容量的下降,这可能是由于在解吸过程中,吸附物表面的空位消失或减弱导致的。其次,也有可能是由于制得的材料对CO2的吸附主要为物理吸附的原因。结果表明,该硼掺杂介孔碳材料在降低成本的同时,具有较高的CO2吸附潜力。2.以硼酸三异丙酯为硼源采用上述法制备了一系列不同硼碳摩尔比和模板剂量的硼掺杂介孔碳材料,同样考察了其对CO2的吸附性能以及样品的可重复利用性。结果表明,所制备的硼掺杂介孔碳材料具有较高的比表面积、均一的孔径等一系列优势。将其应用于CO2吸附中,发现不同材料对CO2的吸附效果不同。当硼碳比为0.05（BC*-0.05）以及模板剂用量为0.2 mmol（BC*-F2）时,材料的吸附效果最好且重复利用性能优越。在30℃,环境压力,CO2流量为50 mL时,BC*-0.05对CO2的平衡吸附量达到94.96 mg·g-1,连续十次吸附-脱附循环后,吸附量由94.96 mg·g-1下降为33.95 mg·g-1。在相同条件下,BC*-F2对CO2的平衡吸附量达到95.19 mg·g-1,连续十次吸附-脱附循环后,吸附量由95.19 mg·g-1下降为60.21 mg·g-1,循环实验中吸附容量的下降,这可能是由于在解吸过程中,吸附物表面的空位消失或减弱导致的。其次,也有可能是由于制得的材料对CO2的吸附主要为物理吸附的原因。结果表明,该硼掺杂介孔碳材料具有较高的CO2吸附潜力。
Abstract
duo kong na mi tan cai liao you yu ju you gao de bi biao mian 、kong jing fen bu tong yi 、zhi bei guo cheng ke kong he jie gou wen ding deng zhong duo you dian ,an fan ying yong yu CO2xi fu 、cui hua 、chao ji dian rong qi yi ji dian ji cai liao deng duo ge ling yu 。jin nian lai na mi tan de can za ji shu de dao le xun su fa zhan ,tong guo dui ji jin hang can za gai xing ke yi shi xian ji ge gong neng de you hua ,ta kuan ji zai ge ge yan jiu ling yu de ying yong 。da liang shi yan yan jiu biao ming ,kai fa peng xiu shi gai xing de jie kong tan cai liao ju you shi fen yuan da de qian jing 。ben wen cai yong ruan mo ban fa zhong de shui re ge cheng fa zhi bei le yi ji lie ju you jie kong jie gou de peng can za jie kong tan cai liao ,bing cai yong X-she xian fen mo yan she fen xi （XRD）、N2xi fu tuo fu fen xi 、tou she dian zi xian wei jing fen xi （TEM）、la man guang pu fen xi （Raman）、fu li xie bian huan gong wai guang pu fen xi （FT-IR）、X-she xian guang dian zi neng pu fen xi （XPS）deng yi ji lie shou duan dui peng can za jie kong tan cai liao de wu li hua xue xing zhi jin hang le biao zheng 。kao cha le bu tong peng yuan 、peng tan ma er bi he mo ban ji liang dui cai liao wu hua xing zhi de ying xiang ,bing kao cha le cai liao de CO2xi fu xing neng ,tong shi ce shi le cai liao de CO2xi fu zai sheng xing neng 。ben wen zhu yao kai zhan le yi xia ji fang mian de gong zuo :1.yi peng suan wei peng yuan cai yong shui re ge cheng fa zhi bei le yi ji lie bu tong peng tan ma er bi he mo ban ji liang de peng can za jie kong tan cai liao ,bing kao cha le ji dui CO2de xi fu xing neng yi ji yang pin de ke chong fu li yong xing 。jie guo biao ming ,suo zhi bei de peng can za jie kong tan cai liao ju you jiao gao de bi biao mian ji 、jun yi de kong jing 、gui zheng de jie kong he gao du dan mo hua de jing ti jie gou 。peng can za de pxing ban dao ti xing zhi ke yi gai shan tan de kong xue chuan shu xing zhi ,di gao cai liao de dan mo hua cheng du he kang yang hua neng li 。jiang ji ying yong yu CO2xi fu zhong ,fa xian bu tong cai liao dui CO2de xi fu ju you ming xian cha yi 。ci wai ,tan cai liao zhong peng de cun zai xian zhe de di gao le cai liao dui CO2de xi fu neng li 。dang peng tan bi wei 0.05（BC-0.05）yi ji mo ban ji yong liang wei 0.5 mmol（BC-F5）shi ,suo zhi de cai liao dui CO2de xi fu xiao guo zui hao ju chong fu li yong xing neng you yue 。zai 30℃,huan jing ya li ,CO2liu liang wei 50 mLshi ,BC-0.05dui CO2de ping heng xi fu liang da dao 81.17 mg·g-1,lian xu shi ci xi fu -tuo fu xun huan hou ,xi fu liang you 81.17 mg·g-1xia jiang wei 52.31 mg·g-1。zai xiang tong tiao jian xia ,BC-F5dui CO2de ping heng xi fu liang da dao 121.34 mg·g-1,lian xu shi ci xi fu -tuo fu xun huan hou ,xi fu liang you 121.34 mg·g-1xia jiang wei 51.77 mg·g-1。xun huan shi yan zhong xi fu rong liang de xia jiang ,zhe ke neng shi you yu zai jie xi guo cheng zhong ,xi fu wu biao mian de kong wei xiao shi huo jian ruo dao zhi de 。ji ci ,ye you ke neng shi you yu zhi de de cai liao dui CO2de xi fu zhu yao wei wu li xi fu de yuan yin 。jie guo biao ming ,gai peng can za jie kong tan cai liao zai jiang di cheng ben de tong shi ,ju you jiao gao de CO2xi fu qian li 。2.yi peng suan san yi bing zhi wei peng yuan cai yong shang shu fa zhi bei le yi ji lie bu tong peng tan ma er bi he mo ban ji liang de peng can za jie kong tan cai liao ,tong yang kao cha le ji dui CO2de xi fu xing neng yi ji yang pin de ke chong fu li yong xing 。jie guo biao ming ,suo zhi bei de peng can za jie kong tan cai liao ju you jiao gao de bi biao mian ji 、jun yi de kong jing deng yi ji lie you shi 。jiang ji ying yong yu CO2xi fu zhong ,fa xian bu tong cai liao dui CO2de xi fu xiao guo bu tong 。dang peng tan bi wei 0.05（BC*-0.05）yi ji mo ban ji yong liang wei 0.2 mmol（BC*-F2）shi ,cai liao de xi fu xiao guo zui hao ju chong fu li yong xing neng you yue 。zai 30℃,huan jing ya li ,CO2liu liang wei 50 mLshi ,BC*-0.05dui CO2de ping heng xi fu liang da dao 94.96 mg·g-1,lian xu shi ci xi fu -tuo fu xun huan hou ,xi fu liang you 94.96 mg·g-1xia jiang wei 33.95 mg·g-1。zai xiang tong tiao jian xia ,BC*-F2dui CO2de ping heng xi fu liang da dao 95.19 mg·g-1,lian xu shi ci xi fu -tuo fu xun huan hou ,xi fu liang you 95.19 mg·g-1xia jiang wei 60.21 mg·g-1,xun huan shi yan zhong xi fu rong liang de xia jiang ,zhe ke neng shi you yu zai jie xi guo cheng zhong ,xi fu wu biao mian de kong wei xiao shi huo jian ruo dao zhi de 。ji ci ,ye you ke neng shi you yu zhi de de cai liao dui CO2de xi fu zhu yao wei wu li xi fu de yuan yin 。jie guo biao ming ,gai peng can za jie kong tan cai liao ju you jiao gao de CO2xi fu qian li 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自内蒙古师范大学的史超，发表于刊物内蒙古师范大学2019-07-11论文，是一篇关于介孔碳材料论文,硼掺杂论文,吸附论文,内蒙古师范大学2019-07-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自内蒙古师范大学2019-07-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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