新型氮化碳材料的合成及其吸附性能的研究

邓政义， 赵 岷， 黄 醒

(渤海大学化学化工与食品安全学院, 辽宁锦州 121000)

新型氮化碳材料的合成及其吸附性能的研究

邓政义， 赵 岷， 黄 醒

(渤海大学化学化工与食品安全学院, 辽宁锦州 121000)

以天然凹凸棒土为模板剂，采用乙二胺-四氯化碳、双氰胺、尿素及三聚氰胺四类含氮有机化合物作为前驱体，合成了4种具有石墨型结构的氮化碳材料(CN-EDA-CTC、 CN-DCD、 CN-UREA、 CN-MEM)。通过X-射线粉末衍射、热重、N2吸附及CO2吸附等手段表征并测试了4种材料的结构及其吸附性能。结果表明，前驱体的结构和性质对合成的氮化碳材料的吸附性能有较大的影响，其中，对CO2吸附能力最强的是CN-UREA，吸附量分别为85.438 cm3/g(0 ℃)和58.931 cm3/g(25 ℃)。同时发现，选择天然凹凸棒土作为模板剂，并利用质量分数5% HF在磁力搅拌下处理样品，可以有效地提高孔容，增强对CO2的吸附能力。

氮化碳材料； 凹凸棒土； N2吸附； CO2吸附； 模拟剂

CO2与人类的生活息息相关，广泛地应用于石油、化工、食品和农业等诸多领域[1-2]。近年来，CO2化学引起人们的普遍关注，主要因为CO2过度排放引发的“温室效应”带来了严重的环境问题；同时，CO2又是地球上储量丰富、廉价且环境友好的重要碳资源[3-7]。因此，CO2的捕获、分离以及利用等问题已成为世界各国研究的热点[8-9]。

目前，常用的CO2分离与捕获方法主要有液相吸收法、膜分离法和固相吸附法等[10-16]，其中，液相吸收法存在腐蚀设备、吸收液易氧化降解等问题；膜分离法存在预处理繁琐、分离效率低等问题，从而限制了它们在实际的应用。固相吸附法由于能较好地克服上述两种方法存在的缺陷而得到了人们的青睐。……