一种二氧化碳吸附材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化碳吸附材料及其制备方法。碳材料表面化学性质易受杂原子影响，其中含氮官能团能够显示出特殊的氢键作用，羟基通过氢键作用和静电电势增加二氧化碳与官能团之间得到相互作用，因此有利于二氧化碳的吸附。本发明专利技术提供的二氧化碳吸附通过将碳纳米管在酸性体系中活化进行等离子体改性得到。本发明专利技术对碳纳米管材料进行等离子体改性，得到的二氧化碳吸附材料的表面微孔数量增加，表面孔径减小，显著提高了其二氧化碳吸附能力。此外，本发明专利技术通过等离子体改性，使得碳纳米管材料的含氮官能团数量增加，使得碳表面的电子密度变大，表面极性增大，从而提高二氧化碳吸附量。吸附量。吸附量。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳吸附材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于二氧化碳吸附
，具体涉及一种二氧化碳吸附材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]纳米级含碳材料有着高强度、高耐腐蚀性、导电性、稳定性以及优秀的吸附能力而备受 关注。其中碳材料具有较大的比表面积、丰富的孔道结构和易于调控等优点，可作为有效捕 集二氧化碳分子的吸附剂。
[0003]吸附二氧化碳的影响因素主要为碳材料表面结构和表面物理化学性质，如二氧化碳分子 动力学直径与孔道间的限域筛分作用，及吸附剂表面极性与CO2(极化率：29.1
ⅹ
10
25 cm3)的相互作用。而碳材料表面化学性质易受杂原子影响，其中含氮官能团能够显示出特殊 的氢键作用，羟基通过氢键作用和静电电势增加二氧化碳与官能团之间得到相互作用，因此 有利于二氧化碳的吸附。
[0004]常用改性手段是化学改性，通过强氧化剂，如过氧化氢、硝酸、硫酸等，在碳基多孔管 材料上引入含氧官能团，或通过高温物理开孔、造孔，利用碳多孔材料与改性剂(氮化合物 或氨)高温反应条件下(700
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳吸附材料，其特征在于：通过将碳材料在酸性体系中活化进行等离子体改性得到；碳材料采用碳纳米管、石墨烯和活性炭中的一种或多种混合。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料，其特征在于：所述的酸性体系通过向分别向碳材料的分散液中滴加硝酸得到。3.根据权利要求1或2所述的一种二氧化碳吸附材料，其特征在于：所述酸性体系的pH值为2～6。4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料，其特征在于：等离子体改性过程中通入氮气、氦气和氧气的混合气体；其中，氮气与氧气的通入体积比为0.2～0.8；混合气体的流速为10～40ml/min。5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料，其特征在于：等离子体改性的输入电压为10kV～40kV，改性时长为60min。6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料，其特征在于：该二氧化碳吸附材料的表面孔径为2～4nm。7.如权利要求1所述的一种二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、向碳材料分散液中逐滴加入硝酸至分散液pH值＝3，反应1～2小时；步骤二、将步骤一处理后的碳材料洗涤并干燥；...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志平，赵亮，籍嘉昱，王家德，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：