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《活性炭改性及其吸附co2h2o性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)分類(lèi)號(hào)UDC密級(jí)學(xué)位論文活性炭改性及其吸附C02/H20性能研究作者姓名:葉劍波指導(dǎo)教師:杜濤教授東北大學(xué)材料與冶金學(xué)院申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng):熱能工程論文提交日期:2014年6月學(xué)位授予日期:2014年7月評(píng)閱人:韓宗偉王國(guó)勝學(xué)科類(lèi)別:工學(xué)論文答辯日期:2014年6月答辯委員會(huì)主席:蔡九菊東北大學(xué)2014年6月萬(wàn)方數(shù)據(jù)AThesisinThermalEngineeringlmlNiirflHiiUiiiiillll[1llll刪J0124384Modificationofactivecarbonanditsadsorptio
2、nperformanceofC02/I-][20ByJianboYeSupervisor:ProfessorDuTaoNortheasternUniversityJune2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明,所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果,也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝=也思。學(xué)位論文作者簽名:日千專(zhuān)』歹皮日期:20/仁.∥.時(shí)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者和指
3、導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定:即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán),允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時(shí)間為作者獲得學(xué)位后:半年口一年口一年半口兩年口學(xué)位論文作者簽名:口彤fJ;皮導(dǎo)師簽名:簽字日期:2o心彳.土J簽字日期:采謗w沖.f、必.萬(wàn)方數(shù)據(jù)查些盤(pán)芏塑±芏堡迨塞擅塞活性炭改性及其吸附C02/H20性能研究摘要工業(yè)革命以來(lái),地球溫度變化呈明顯上升趨勢(shì),減緩全球變暖已經(jīng)變得迫在眉睫?;剂弦鹛寂欧帕康脑黾?/p>
4、是全球變暖的主要原因,因此,捕集CO:是目前國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的熱點(diǎn),許多捕集工業(yè)廢氣中C02的新技術(shù)、新方法被提出和發(fā)展。但這些技術(shù)和方法主要是針對(duì)干燥工業(yè)廢氣中C02的捕集,而實(shí)際的工業(yè)廢氣成分復(fù)雜,通常含有大量的水蒸氣,活性炭、沸石分子篩等傳統(tǒng)COz吸附劑無(wú)法直接在這種高濕環(huán)境下應(yīng)用。因此,研制適用于高濕環(huán)境下的捕集CO:的新型吸附材料具有重要意義?;钚蕴渴亲儔何椒蛛xC02過(guò)程中的常用吸附劑,但水蒸氣存在的情況下,活性炭對(duì)C02的吸附能力大大減弱,而工業(yè)廢氣中一般都含有10%左右的水蒸氣,因此大大限制了活性炭在高濕環(huán)境下的應(yīng)用。針對(duì)這一瓶
5、頸問(wèn)題,本文對(duì)活性炭表面進(jìn)行改性,使其表面疏水,從而制得適于捕集高濕COz的吸附劑。首先,以活性炭為載體、聚乙烯亞胺(PEI)為表面活性劑,合成了一種新型的吸附劑。通過(guò)多種手段的結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試對(duì)所合成吸附劑進(jìn)行了優(yōu)選,測(cè)試結(jié)果表明:所合成的吸附劑仍然很好地保留了活性炭的結(jié)構(gòu);所合成的吸附劑對(duì)C02的吸附量隨PEI擔(dān)載量的增加,呈先升高后降低的趨勢(shì),當(dāng)擔(dān)載量為40%時(shí),吸附量達(dá)到最大,為1.02mmol/g;活性炭改性后對(duì)H20吸附能力顯著降低,且對(duì)H20的吸附量隨PEI擔(dān)載量的增加而減小,當(dāng)擔(dān)載量為40%時(shí),產(chǎn)物對(duì)H20的吸附量為0.79
6、mmol/g,較改性前降低了50%,故改性后活性炭對(duì)C02吸附量明顯增加的同時(shí),疏水性能也得到明顯改善。然后,以resol型酚醛樹(shù)脂為前驅(qū)體,F(xiàn)127為軟模板,采用溶劑蒸發(fā)誘導(dǎo)自組裝法合成了有序介孔活性炭。采用掃描電鏡、比表面及孔徑分析儀、X射線衍射、紅外光譜分析等方法,對(duì)制備的介孔活性炭的表面物化性能進(jìn)行表征,從而得到最佳的制備介孔活性炭的工藝。最后,利用PEI對(duì)優(yōu)選后的介孔活性炭進(jìn)行表面改性,并利用C02吸附性能實(shí)驗(yàn),研究了C02在改性活性炭上的吸附平衡過(guò)程,研究結(jié)果表明,介孔活性炭改性后,對(duì)C02的吸附量大幅度增加。關(guān)鍵詞:聚乙烯亞胺;
7、有序介孔活性炭;活性炭;表面改性;C02捕集..111..萬(wàn)方數(shù)據(jù)ModificationofactivecarbonandC02/Hitsadsorptionperformanceoftr,●,●-●,一witll.●晰t11(1.)40%;、衍t11.,,謝tll,-.’,●,謝山●Key.V.萬(wàn)方數(shù)據(jù)盔韭玉蘭壁芏焦迨塞旦垂日三丑目習(xí)K獨(dú)創(chuàng)性聲明?????????????????????????I摘要??????????????????????????.IIIAbstract?.????.?????????????.????????.??
8、??????????..??.?1i7目錄??????????????????????????。vii第l章緒論????????????????????????l1