四乙烯五胺改性多孔二氧化硅制备及CO2吸附性能

摘要

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,原硅酸乙酯(TEOS)为硅源,1,3,5-三异丙基苯(TPB)为扩孔剂,制备不同孔道结构的多孔二氧化硅纳米微球(PSNs),将四乙烯五胺(TEPA)通过物理浸渍法负载到PSNs上,合成TEPA-PSNs吸附剂.利用扫描电镜、透射电镜、红外光谱、N2吸附-脱附循环实验和热重分析对材料的结构性能和热稳定性能进行表征,成功制备了具有不同孔道结构的胺基化多孔二氧化硅.对吸附剂材料进行CO2吸脱附实验和动力学研究,结果表明:当TPB含量增多时,吸附剂材料吸附的CO2量也随之增大,并且TEPA-PSNs-0.5在75℃时吸附量最大,达4.70mmol/g;一阶动力学模型能较好地预测该吸附剂的CO2吸附过程;经过5次循环,其再生性能仍然高达94.34％.因此,合成的胺基化多孔二氧化硅具有高吸附量和良好稳定性,是用于二氧化碳捕集的潜在材料.