从聚烯二基块共聚合物中获得S/N/O丰富碳,用于气流的选择性分离
Diego Gómez-Díaz1, Lidia Domínguez-Ramos1,2,3, Giulio Malucelli4
1Departamento de Ingeniería Química, ETSE, Universidade de Santiago de Compostela, Rua Lope Gómez de Marzoa s/n, 15782 Santiago de Compostela, Spain.
研究人员从基于聚烯酸 (PAN) 的区块共聚合物中合成了多孔碳. 硫的结合改变了碳结构,使其变得半孔,从而使燃烧后的N2/CO2流能够有效地分离.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 碳 材料 碳材料
背景情况:
- 基于聚烯 (PAN) 的区块共聚合物是多孔碳合成的有效前体.
- 控制孔隙性和表面化学对于碳应用至关重要,特别是在气体分离中.
- 牺牲块和合成后的修改提供了可调节的路径,以达到所需的碳特性.
研究的目的:
- 用 PAN-PMMA 块共聚合物作为前体合成多孔碳.
- 为了研究硫合并和共聚合物组成对碳结构和多孔性的影响.
- 在燃烧后的应用中评估合成碳的N2/CO2分离性能.
主要方法:
- 通过原子转移基聚合,合成聚烯 (PAN) - 聚甲酸 (PMMA) 阻断共聚合物.
- 从PAN-PMMA前体中通过受控的氧化和硫化制备多孔碳.
- 使用拉曼光谱学,扫描电子显微镜 (SEM),X射线光电子谱学 (XPS) 和体积气体吸附分析进行了表征.
- 测试N2/CO2分离的碳性能.
主要成果:
- 硫的加入使得碳结构从微孔状转变为中孔状.
- 不同的PAN/PMMA摩尔比率 (10/90至47/53) 控制的碳多孔性.
- 牺牲的PMMA块影响了氧稳定碳中的纳米结构,但不是化学组成.
- 合成的碳证明适合从燃烧后的烟气中分离N2/CO2.
结论:
- PAN-PMMA块共聚合物是量身定制的多孔碳合成的多功能前体.
- 硫的功能化和受控的共聚合物组成是实现所需的多孔性和结构的关键.
- 由此产生的多孔碳对燃烧后的二氧化碳捕获应用具有前景.
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