聚乙烯亚胺修饰的氧化硅纳米管基吸附剂的制备及其CO2吸附应用.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)AprilActaP．-Chim．Sin．2014，30(4)，789-796789[Article]doi：lO．3866／PKU．WHXB201402123ⅥnV．whxb．pku．edu．cn聚乙烯亚胺修饰的氧化硅纳米管基吸附剂的制备及其CO2吸附应用姚蔓莉董艳艳谢菁贾爱平谢冠群胡庚申罗孟飞(浙江师范大学物理化学研究所，先进催化剂材料教育部重点实验室，浙江金华321004)摘要：以P123为模板，1，2．二(三甲氧基硅基)乙烷(BTME)为硅源合成了介孔氧化硅纳米管(E-SNTs)．将E-SNTs经过聚乙烯亚胺(

2、PEI)修饰后制得吸附剂用于捕捉CO．对吸附剂进行了透射电镜(TEM)、物理吸附、傅里叶变换红#I-(FTIR)光谱、热重分析(TGA)等表征．E—SNTs—PEI吸附剂的最佳CO吸附温度为75。C．吸附剂的CO吸附量随着PEI负载量的增加呈现先增大后减小的趋势，其中5O％为最佳负载量，此时吸附剂的吸附量最大为3．32mmol·g～．相比较SBA．15基吸附剂，E．SNTs基吸附剂具有更优异的吸附性能．在有水汽的存在下，吸附剂E．SNTs．50的CO：吸附量达到3．75mmol·g～．经过四次循环吸脱附实验测试E—SNTs—PEI吸附剂的稳定性能，结果表明其CO：吸附

3、量基本不变，该吸附剂表现出较好的稳定性和可再生能力．关键词：介孔纳米管氧化硅：聚乙烯亚胺：吸附：COz捕捉中图分类号：0643PreparationofPolyethylenimine-FunctionalizedSilicaNanotubesandTheirApplicationforCO2AdsorptionYAOMan-LiDONGYan-YanXlEJingJIAAi·-PingXlEGuan·-QunHUGeng—ShenLUOMeng-Fei(KeyLaboratoryoftheMinistryofEducationforAdvancedCatalysis

4、Materials，InstituteofPhysicalChemistryZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,ZhejiangProvince,PR．China)Abstract：Mesoporousethane．silicananotubesfE-SNT_s1weresynthesizedusingP123asatemplateand1。2．bis(trimethoxysily1)ethane(BTME)asasilicasource．E．SNisweremodifiedwithpolyethylenimine(PEI)as

5、sorbentsforCO2adsorption．Thesenewcompositesorbentswerecharacterizedbytransmissionelectronmicroscopy(TEM)，nitrogenadsorption／desorption，Fouriertransf0rminfrared(FTIR)spectroscopy,andthermalqravimetricanalysis(TGA1．Wefoundthat75。CiStheOptimaltemperatureforCO2adsorption．E．SNTswitha50％(PEIl

6、oading(E—SNTs一50)exhibitedahigherCO2adsorptioncapacity(3．32mmo卜g)thantheothermaterials．TheE．SNTs．basedsorbentsshowbeRerCO2captureperformancethantheSBA_15-basedsorbents．Additionally，CO2uptakewasfurtherenhancedto3．75mmOI．g。inthepresenceofmoisture．CyclicCO2adsorption．desorptiontestresultsi

7、ndicatedthatthecompositeSOrbentsarestableandcanberegenerated．KeyWords：Mesoporoussilicananotube；Polyethylenimine；Adsorption；C02capture1引言生产活动的扩大，排放在空气中的CO：气体越来越自工业化革命以来，随着人口的剧增以及工业多，导致了全球气候的变暖以及气候异常现象的加Received：December30，2013；Revised：February1，2014；PublishedonWeb：February12，201