功能化硅基介孔材料的合成及其CO2吸附性能.pdf

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1、石油学报(石油加工)2014年4月ACTAPETRO1ElSINICA(PETROIEUMPROCESSINGSECTION)第3o卷第2期文章编号：1001—8719(2014)020320—08功能化硅基介孑L材料的合成及其CO2吸附性能张莉娜，王浩，秦张峰，樊卫斌，王建国(1．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原030001；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：以传统的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和阴离子水溶性聚合物聚丙烯酸钠(NaPAA)为复合模板剂，在室温下合成了新型硅基介孑L材料；选用聚乙烯亚胺

2、(PEI)和硝酸镁(Mg(NO。)。·6H。())对其进行改性，制备了PEI和MgO改性硅基介孔材料。采用x射线衍射、N吸附一脱附、静态体积法和程序升温脱附手段考察了该硅基介孑L吸附材料的结构和CO。吸附性能。结果表明，该硅基介孑L材料具有较大的比表面积和孔体积以及均匀的孔道结构，可以使改性剂很好地分散在其孔道内；PEI和MgO改性的硅基介孔吸附材料对CO。的吸附能力大大增强。在298K下，PEI负载质量分数为16．7的PEI改性硅基介孔材料对CO的吸附量最大，达到0．98mmol／g；MgO改性的硅基介孔材料在MgO负载质量分数为2O时，对CO。的吸附量

3、最大。关键词：硅基介孔材料；CO2；吸附；MgO；PEI；改性中图分类号：O647．3文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．100卜8719．2014．02．020SynthesisofFunctionalizedMesoporousSilicaandItsPerformanceforCO2AdsorptionZHANGLina～，WANGHao，QINZhangfeng，FANWeibin，WANGJianguo(1．StateKeyLaboratoryofCoalConversion，InstituteofCoalChemistry，Ch

4、ineseAcademyofSciences，Taiyuan，030001，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Mesoporoussilicawassynthesizedwiththemixtureofcationiccetyhrimethylammoiumbromide(CTAB)andanionicwater—solublesodiumpolyacrylate(NaPAA)astemplateatroomtemperature，andwas

5、furthermodifiedwithpolyethyleneimine(PEI)ormagnesiumnitratetogetPEI—loadedorMgO—loadedmesoporoussilicaadsorbentsforCO2．ThephysicalpropertiesandC()2adsorptioncapacityofas～preparedadsorbentsweredeterminedbyX—raypowderdiffraction(XRD)，N2adsorption—desorption，CO2staticadsorptionandtem

6、peratureprogrammeddesorption．Theresultsindicatedthatthemesoporoussilicapossessedhighspecificsurfacearea，largeporevolumeanduniformporestructure．ThemodifiersofPEIandMgOwereuniformlydispersedinthechannelsofthemodifiedmesoporoussilica．TheadsorptioncapacitiesofthePEI—loadedandMgO—loade

7、dmesoporoussilicaadsorbentsforCO2wereenhancedsignificantly．ThehighestCO2adsorptioncapacityofPEI—loadedmesoporoussilicawasachievedat16．7PEIloading，whileanMgOloadingof20gavetheMgO—loadedmesoporoussilicathehighestCO2adsorptioncapacity．Keywords：mesoporoussilica；CO2；adsorption；MgO；PEI；

8、modification收稿日期：2013一l1一O6基金项目：国