有序介孔碳對低濃度氣相萘的吸附特性分析

孟苗苗¹, 劉應書^1,2, 李子宜¹, 姜理俊¹, 楊雄^1,2, 劉文海^1,2

¹北京科技大學能源與環(huán)境工程學院, 北京 100083;

²北京科技大學北京高校節(jié)能與環(huán)保工程研究中心, 北京 100083

2017, 68(8): 3109-3118

http://www.hgxb.com.cn/CN/Y2017/V68/I8/3109

文章簡介：基于自行搭建的GC-FID法準平衡態(tài)吸附實驗，對低濃度氣相萘在CMK-3、CMK-5和FDU-15三種有序介孔碳材料上的吸附特性進行研究；同時，基于TPD技術(shù)與Kissinger方程獲取了相應的脫附動力學參數(shù)，系統(tǒng)評估了萘在3種吸附劑上的脫附特性。結(jié)果表明：CMK-5的飽和吸附量最大，可達1.735 mol·L^-1。CMK-5的碳管陣列結(jié)構(gòu)較CMK-3碳棒陣列結(jié)構(gòu)具備更優(yōu)的脫附性能，脫附峰值溫度可低至108℃；FDU-15的微-介交聯(lián)孔結(jié)構(gòu)亦可展現(xiàn)擴散優(yōu)勢，脫附活化能較低，為47.09kJ·mol^-1。綜合吸、脫附結(jié)果分析，CMK-5在吸附凈化氣相萘方面具有更好的應用潛能。

(a)

(b)

工作亮點：選用3種典型有序介孔碳材料為研究對象，對其吸附脫除低濃度氣相萘的能力進行了系統(tǒng)的評估，在研究方法上為實際應用中PAHs吸附劑的選擇提供了參考。圖（a）為3種介孔碳的孔道結(jié)構(gòu)及萘分子脫附示意圖；圖（b）為3種介孔碳的孔徑分布。

作者及團隊介紹：

    劉應書教授：博導、北京科技大學氣體分離工程研究所所長、中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會專家委員會委員、中國氣體設(shè)備協(xié)會專家委員會委員。主要從事氣體分離與制備、人工環(huán)境、大氣污染物控制及資源化等領(lǐng)域的研究。主持和參加國家重大科技攻關(guān)課題、國家自然科學基金課題、國防科工委重點課題等50余項，發(fā)表學術(shù)論文160余篇，國家專利50余項。2008年獲國家科技進步特等獎，2007年獲得國家科技進步二等獎。    

    本課題組主要從事氣體資源開發(fā)與綜合利用研究開發(fā)，涉及氣體分離、人工環(huán)境、新能源與環(huán)保等領(lǐng)域。目前與國內(nèi)外多位專家、學者（Barry J. Marshall、Ralph T Yang、Paul A. Webley、蔡春進等）建立了長期合作關(guān)系