单宁改性酚醛基炭气凝胶的制备及其CO2吸附性能

摘要：

基于绿色低成本的单宁所具有的大量反应性羟基,其与醛类反应具有与苯酚或间苯二酚相似的机制.在传统的酚醛树脂基(苯酚-尿素-甲醛)炭气凝胶的基础上,通过添加单宁进行改性,成功制备出新型高效的CO2吸附用酚醛基炭气凝胶.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和氮气吸脱附测试对其表面化学和孔隙结构进行了系统表征,同时通过CO2吸脱附测试对其CO2吸附量、选择性吸附及吸附热等进行了研究.结果表明:以绿色可再生的生物质原料单宁对原料进行部分取代,不仅可以显著降低产品成本,还可以明显改善其CO2的吸附性能.当单宁的添加量(15 g)为苯酚用量的50wt％时,样品具有最大的比表面积(1376.31 m2·g-1)和微孔体积(0.55 cm3·g-1),是一种极具潜力的气体吸附材料.其相应的CO2吸附量高达5.36mmol·g-1,选择性吸附和吸附热则分别为16.84和34.49 kJ·mol-1,性能较未改性的酚醛基炭气凝胶显著改善,同时也优于大部分传统的炭气凝胶材料,这主要归因于其具有较高的比表面积、微孔体积、适宜的孔径分布和良好的三维网络结构.

关键词：单宁、酚醛树脂、炭气凝胶、二氧化碳、吸附、纳米结构

所属期刊栏目：40

分类号：TQ323.1;O648.17;TQ424.29

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;福建省自然科学基金面上项目

在线出版日期：2023-04-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：270-279