大蒜皮基多孔炭材料的水热法制备及其CO₂吸附性能（英文）

黄格格^1,2，刘亦菲¹，吴星星¹，蔡进军^1,2

1. 湘潭大学化工学院环境友好化工过程集成技术湖南省重点实验室2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室

摘 要：以大蒜皮为碳源,先采用水热法制备炭前驱体,再经KOH活化法制备了高比表面积和高孔体积的多孔炭材料。采用氮气吸附仪、扫描电子显微镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）仪对所制多孔炭的孔结构和形貌特性进行表征。结果表明,活化温度对多孔炭材料的比表面积和孔体积影响较大,当活化温度为800℃和KOH/炭前驱体浓度比为2时,得到的多孔炭材料（AC-28）比表面积和孔体积分别高达1 262 m²/g和0.70 cm³/g;当活化温度为600℃和KOH/炭前驱体浓度比为2时,多孔炭材料（AC-26）比表面积和孔体积分别为947 m²/g和0.51 cm³/g。虽然AC-26样品的比表面积和孔体积均较低,但其微孔率高达98%,使得此材料CO₂吸附性能优异,在25℃和1 bar时的CO₂吸附量高达4.22 mmol/g。常压下影响多孔炭材料中CO₂吸附量的主要因素是微孔率,并不是由比表面积和孔体积决定。当具有合适的孔径结构和比表面积时,生物质基多孔炭材料中微孔率的增加会有效增加CO₂吸附量。

关键词：生物质;水热炭化;多孔炭材料;活化;CO₂吸附;