项目名称: 氮掺杂微介梯度孔炭材料的设计、可控制备及其CO2吸附性能研究

项目编号: No.21506184

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 有机化学

项目作者: 蔡进军

作者单位: 湘潭大学

项目金额: 21万元

中文摘要: 温室效应导致的全球变暖是社会关注的热点,有效捕集CO2实现碳减排是遏制气候变暖的关键。变压吸附法捕集CO2具有无腐蚀和低能耗等特性而备受关注,其关键是获得高性能吸附剂。多孔炭具有孔结构可调、物化性质稳定等优点可作为CO2吸附存储的理想材料,特别是具有微介梯度孔道结构的氮掺杂炭材料吸附时能发挥各孔径纳米结构和氮官能团的的协同作用。本项目以开发高效CO2吸附剂为目标,拟用分子筛模板法构筑具有微介梯度孔道结构的氮掺杂炭材料并通过活化工艺实现梯度孔道结构的智能调控,研究工艺参数对炭材料微结构的影响及其对CO2吸附性能的制约关系;通过不同温度压力下的CO2吸附-脱附实验,建立CO2吸附性能与微介梯度孔炭材料的孔结构、比表面积、氮官能团及外围温度压力之间的构效关系。本研究不仅能构筑新型可控氮掺杂微介梯度孔炭材料,实现材料创新,同时为探索一条实用的CO2捕集分离方法实现碳减排提供理论基础和实验数据。

中文关键词: CO2吸附和存储;微介梯度孔炭材料;氮掺杂;孔道调控;构效关系

英文摘要: Global warming aroused from the greenhouse effect is a hot topic, and the effective CO2 capture for achieving carbon reduction is a crucial matter to inhibit the greenhouse effect. Pressure swing adsorption (PSA) has low energy-consumption and non-corrosion properties in the application of CO2 capture which attracted much attention, and the key for PSA is to obtain a porous adsorbent with high performance. Porous carbon materials encompassing the desired attributes such as adjustable textural structures and physicochemical stability can be applied as an ideal media for CO2 adsorption and capture. In particular, nitrogen-containing carbon materials with hierarchical micro-mesoporous structures will play a synergistic effect during gas sorption for each pore size structure and nitrogen-functional groups. With the aim to develop efficient porous adsorbents for CO2 adsorption, the zoelite-template method combined with chemical vapor deposition and activation will be adopted in this research to synthesize high-surface-area nitrogen-containing hierarchical micro-mesoporous carbons with controllable pore structures, and then effects of preparation parameters on microstructures of hierarchical micro-mesoporous carbons, and their corresponding CO2 adsorption performance will be systematically studied. Through the implement of CO2 adsorption-desorption experiments on these hierarchical micro-mesoporous carbons, this research will effectively establish the structure-activity relationship between CO2 adsorption performance and pore structures, surface area, nitrogen functional groups of carbons and the external operating temperature and pressure. Doing this project will help us to exploit novel materials of nitrogen-containing hierarchical micro-mesoporous carbons, and simultaneously provide theoretic basis and experimental data for the future exploration on the practical method for CO2 capture and separation.

英文关键词: CO2 adsorption and capture;Hierarchical micro-mesoporous carbons;Nitrogen-doping;Porous channel regulation;Structure-activity relationship

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【AAAI2022】用于视觉常识推理的场景图增强图像-文本学习
专知会员服务
50+阅读 · 2021年12月20日
【AAAI2022】利用化学元素知识图谱进行分子对比学习
专知会员服务
28+阅读 · 2021年12月3日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年8月10日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年6月6日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
23+阅读 · 2021年3月9日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
A Sheaf-Theoretic Construction of Shape Space
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
The Importance of Credo in Multiagent Learning
Arxiv
1+阅读 · 2022年4月15日
小贴士
最新内容
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
0+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
0+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
1+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
1+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
4+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
【AAAI2022】用于视觉常识推理的场景图增强图像-文本学习
专知会员服务
50+阅读 · 2021年12月20日
【AAAI2022】利用化学元素知识图谱进行分子对比学习
专知会员服务
28+阅读 · 2021年12月3日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年8月27日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年8月10日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年6月6日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年5月12日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
23+阅读 · 2021年3月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员