离子液体改性活性炭的CO_2吸附和扩散性能

摘要

采用浸渍法将活性炭用1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐([Bmim][TFSI])进行改性处理,制得一系列活性炭负载离子液体,并对其进行了FTIR,TG和SEM表征。研究了浸渍液浓度和浸渍时间对样品孔径分布、CO_2吸附量、CO_2/N_2选择性和抗水性能的影响,并分析了CO_2在活性炭负载离子液体内的吸附扩散行为。结果表明:浸渍时间是影响样品CO_2吸附性能的关键因素,当离子液体浓度为0.24 mol/L浸渍3 h时,样品能较好地保持活性炭发达的孔道特征,在0.1 MPa和298 K时的CO_2吸附量达8.65%;与空白活性炭相比,[Bmim][TFSI]改性处理能显著提高CO_2/N_2的选择性和抗水性;负载离子液体具有较快的CO_2扩散速率,其扩散系数比纯离子液体高2个数量级。