编号：FTJS106748
篇名：超微孔废纸碳气凝胶的制备及其CO2吸附性能研究
作者：顾锦阳 张雄 张俊杰 邵敬爱 张世红 杨海平 陈汉平
关键词：废纸 碳气凝胶 超微孔 CO2吸附
机构：华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室
摘要：气候变化的加剧要求更加绿色高效的碳减排技术和产品的开发。固废和生物质衍生的常规CO2碳质吸附剂材料吸附效果较差,需要进行额外的活化改性以提升多孔炭的吸附性能。本工作以废纸为原料,经过简单预处理和溶胶凝胶炭化工艺,得到微孔高度发达的超微孔废纸碳气凝胶,探究了不同种类废纸和制备温度的影响。对材料的理化特性和CO2吸附性能进行了表征和测试,结果表明,废纸碳气凝胶的孔隙结构发达,呈类蜂窝状。打印纸为原料,800℃下制备的废纸碳气凝胶具有大比表面积1369.94 m2/g、高孔容0.59 cm3/g和孔径为0.4-0.8 nm的超微孔。无需改性,0℃时的CO2吸附量为247 mg/g,对应CO2/N2吸附选择性为11,25℃时的动力学吸附量为151 mg/g,七次吸脱附循环的平均波动幅度小于5%,对烟气CO2(10%)的捕获量为42 mg/g。废纸碳气凝胶展现出优异的CO2吸附性能和再生稳定性,优于固废和生物质衍生的常规炭材料。本工作也为固废处置和资源化利用提供了新思路。
