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多级孔碳材料作为一种新型的碳材料,近年来受到研究者们的广泛关注。它克服了传统多孔碳材料结构单一的缺点,结合了不同级别孔径的结构特点。其中多级微孔-介孔碳材料结合了微孔和介孔结构的特征,具有比表面积大、孔容高、机械强度高、化学惰性和热稳定性好等优点,现已被广泛的应用于多个领域。大气中CO2浓度的急剧上升是造成温室效应的主要因素,而寻找合适的吸附剂用于吸收烟道气中的CO2则是目前解决该问题最直接有效的手段。因此,本论文研究简单的方法合成多级孔碳材料,对其进行优化并用于CO2吸附过程。采用多步法以SBA-15为硬模板合成多级孔碳材料,考察了浸溃次数、碳化温度、碳化时间对介孔碳结构的影响,最佳合成条件下的介孔碳经CO2活化处理制备多级孔碳,并考察了活化时间和活化温度对材料结构和C02吸附性能的影响。结果表明浸渍两次、900℃碳化4 h的介孔碳具有最佳的孔道结构,该条件下的介孔碳在900℃活化4 h后得到的多级孔碳的比表面积达到2124.9 m2/g,总孔容达到2.27 cm3/g,C02的吸附量达到3.41 mmol/g。采用一步法以F127为软模板合成多级孔碳材料,考察了水热温度、模板剂用量、碳化温度及TEOS添加量对多级孔碳结构的影响,结果表明水热温度130℃、F127用量0.5 g、碳化温度800℃及TEOS添加量11 mL是最佳合成条件。将该条件下的多级孔碳进行C02活化,结果表明在900℃下活化4h后,材料的比表面积、总孔容和CO2吸附量分别由1574.2 m2/g、1.19 cm3/g、2.32 mmol/g 升高至 2437.6 m2/g、2.17 cm3/g、3.60 mmol/g。采用一步法以DDAC为软模板合成多级孔碳材料,考察了水热温度、模板剂用量、TEOS添加量及碳化温度对多级孔碳材料结构的影响,表明水热温度110℃、F127用量1.0g、TEOS添加量9mL及碳化温度700℃为最佳合成条件。将该条件下的多级孔碳进行C02活化,结果表明在900℃活化4 h后,材料的比表面积、总孔容和CO2吸附量分别由1704.0 m2/g、1.09 cm3/g、2.11 mmol/g升高至 2526.6 m2/g、1.84 cm3/g、3.54 mmol/g。