二氧化硅的形貌调控及其吸附性能研究

《二氧化硅的形貌调控及其吸附性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号——UDC学密级武强理歹大薯位论文题目三氢垡壁鳢型丝塑揎盈甚亟堕!堕丝叠塞英文MorphologicalControlofSilicaandItsj题目△亟墨Q望!iQ塾￡曼延．o兰卫!坌卫鱼曼研究生姓名压圭指导教师姓名j堕堡L职称j堑撞一学位』址单位名称国窒重点塞坠窒邮编垒三QQZQ申请学位级别蓬±学科专业名称盟盘堑墨鱼垡堂论文提交日期2Q曼量生量旦论文答辩日期竺竺：兰：兰』学位授予单位盍垫墨三盘堂学位授予日期——答辩委员会主席益叁猛评阅人：重：查鳖岛夭名纽序嘣p2013年5月ClassifiedIndex：Ph．D．DissertationMorphologicalCont

2、rolofSilicaandItsAdsorptionPerformanceDoctoralCandidate：．Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：一●Specialty：DateofOralExamination：DateofSubmission：UnitofDegreeConferred：LeYaoProf．YuJiaguoDoctorofEngineeringMaterialPhysicsandChemistryMav2013Mav2013WuhanUniversityofTechnologyWuhanUniversityofTechnol

3、ogyWuhan430070，Hubei，P．R．ChinaMay2013独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。j—Z签名：盘丝日期：趁』主：苎：12学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

4、本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：n-坨f亨摘要全球气候变化是人类迄今面临的最重大环境问题，也是2l世纪人类面临的最复杂挑战之一。化石燃料燃烧排放的C02是造成全球气候变化的主要原因，对全球变暖的贡献率已超过了60％。在众多捕集工业废气中C02的技术中，吸附分离是最有效的技术之一，而且一直备受研究者的青睐。而在吸附分离技术中，研发具有高吸附容量、高

5、选择性和良好循环利用性能的C02吸附剂成为技术的关键。在研发的各类C02吸附剂中，以氨基修饰的介孔材料最受关注，因为其具有高比表面积、大孔容、孔径可调等优点，在C02吸附、分离及存储等领域展现了广阔的应用前景。另一方面，甲醛是一种常见的室内空气污染物，长期处于含有甲醛的环境中，即使是在很低浓度(低于1ppm)下也对人体的健康不利，因此室内空气污染已经成为了重要的社会问题。吸附，洗气和高级氧化技术已经运用于去除空气中挥发性有机化合物fVOCs)，比如甲醛和丙酮。在上述方法中，吸附法是一种更简便而且有效的去除气体甲醛的方法。本论文主要工作包括以下内容：1)氨基功能化单分散多孔Si02微球

6、的制备及其C02吸附性能研究。氨基功能化单分散多孔Si02微球是通过在水．乙醇．十二胺的混合溶液中将正硅酸乙酯(TEOS)进行水解和缩合反应，并在600oC下煅烧，最后利用四乙烯五胺(TEPA)进行表面功能化制备得到的。样品的C02吸附性能是通过Chemisorb2720脉冲化学吸附系统进行分析。结果显示，煅烧温度对Si02微球的比表面积，孔体积和孔径都有着显著的影响。随着煅烧温度的升高，比表面积和孔体积增大，而孔径随之减小。600oC下煅烧的Si02微球的比表面积和孔体积分别达到921m2／g和O．48cm3／g。在氨基功能化之后，样品的比表面积和孔体积大幅度降低，分别降至34m2

7、／g和0．08cm3／g，这是由于孔道被TEPA分子填充引起的。所有TEPA功能化的样品表现出了优良的C02吸附性能，其C02吸附性能与样品的TEPA负载量，吸附温度和比表面积有关。最佳的TEPA负载量(34训：％)和吸附温度(75oC)得到确定，在600oC下煅烧和TEPA负载量为34wt％时的Si02样品拥有最大的C02吸附量(4．27mmolg。1吸附剂)。本研究将为设计和合成捕获C02的新型多孔吸附材料提供新的视野。2)表面氨基修饰双峰分布多孔二氧