用于CO2吸附的壳聚糖-金属络合物基球形分级介孔N掺杂碳-金属材料的制备

doi:10.16026/j.cnki.iea.2025010064

离子交换与吸附 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (01) : 64 -72. DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2025010064

用于CO₂吸附的壳聚糖-金属络合物基球形分级介孔N掺杂碳-金属材料的制备

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摘要

球形碳材料具有表面均匀光滑、机械强度高、耐磨性好等特性，十分适用于柱式操作，近年来在CO₂分离领域表现出广阔的应用前景。多孔碳在高温条件下的吸附量出现明显下降，需要在碳骨架上引入金属位点以增强其对CO₂的吸附结合力。为避免碳化过程中的金属粒子聚集，文章选用天然多糖壳聚糖，利用其能与金属离子形成稳定配位聚合物的特性，在前体中补充交联结构，使其在碳化过程中形成玻璃态结构并最终转化为介孔部分；同时稳定金属粒子以提升多孔碳的吸附性能，并提高多孔碳的强度。所得球形碳单粒压碎强度为4.30 N，粒径为400μm，比表面积为884 m²/g,N含量为2.27at%，负载有25 nm的Cu纳米颗粒，负载量为1.05at%，常温下对CO₂吸附的选择性系数为39.4，高温下对CO₂的吸附量为1.93 mmol/g。