碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是解决二氧化碳过度排放的有效方法。本文以蓝藻(cyanobacteria,CB)为前体,氯化锌(zinc chloride,ZnCl2)为活化剂,通过热解活化法制备N自掺杂CB基活性炭(AC-X),用于CO_...碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是解决二氧化碳过度排放的有效方法。本文以蓝藻(cyanobacteria,CB)为前体,氯化锌(zinc chloride,ZnCl2)为活化剂,通过热解活化法制备N自掺杂CB基活性炭(AC-X),用于CO_(2)的高效吸附。探讨了活化温度对AC-X比表面积、孔结构、氮(N)原子分数及含N官能团种类的影响,研究了AC-X在0℃和25℃下对CO_(2)的吸附能力。结果表明,在锌炭比为1.5、活化温度为700℃时,AC-7有最佳的孔隙结构,比表面积为1112.28m^(2)/g,孔体积和微孔体积可达0.82cm^(3)/g和0.52cm^(3)/g。0℃时AC-7对CO_(2)的吸附效果最佳,为140.45mg/g;当CO_(2)吸附温度为25℃时,活化温度为600℃所得的AC-6对CO_(2)的吸附效果最佳,为95.74mg/g,优于AC-7(90.17mg/g)。25℃时AC-6表现出更好的CO_(2)吸附能力,这得益于AC-6高吡咯N和吡啶N原子分数。通过相关性研究表明,比表面积、微孔体积以及吡咯N和吡啶N的原子分数共同决定了AC-X的CO_(2)吸附性能。本研究不仅为CB生物质资源化利用提供了一种有效方法,而且设计的N自掺杂CB基活性炭可高效捕集CO_(2),助力双碳目标的实现。展开更多
文摘碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)是解决二氧化碳过度排放的有效方法。本文以蓝藻(cyanobacteria,CB)为前体,氯化锌(zinc chloride,ZnCl2)为活化剂,通过热解活化法制备N自掺杂CB基活性炭(AC-X),用于CO_(2)的高效吸附。探讨了活化温度对AC-X比表面积、孔结构、氮(N)原子分数及含N官能团种类的影响,研究了AC-X在0℃和25℃下对CO_(2)的吸附能力。结果表明,在锌炭比为1.5、活化温度为700℃时,AC-7有最佳的孔隙结构,比表面积为1112.28m^(2)/g,孔体积和微孔体积可达0.82cm^(3)/g和0.52cm^(3)/g。0℃时AC-7对CO_(2)的吸附效果最佳,为140.45mg/g;当CO_(2)吸附温度为25℃时,活化温度为600℃所得的AC-6对CO_(2)的吸附效果最佳,为95.74mg/g,优于AC-7(90.17mg/g)。25℃时AC-6表现出更好的CO_(2)吸附能力,这得益于AC-6高吡咯N和吡啶N原子分数。通过相关性研究表明,比表面积、微孔体积以及吡咯N和吡啶N的原子分数共同决定了AC-X的CO_(2)吸附性能。本研究不仅为CB生物质资源化利用提供了一种有效方法,而且设计的N自掺杂CB基活性炭可高效捕集CO_(2),助力双碳目标的实现。
