有序介孔碳對低濃度氣相萘的吸附特性分析

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境工程學院, 北京 100083;

²北京科技大學北京高校節能與環保工程研究中心, 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技術與Kissinger方程獲取了相應的脫附動力學參數，系統評估了萘在3種吸附劑上的脫附特性。結果表明：CMK-5的飽和吸附量最大，可達1.735 mol·L^-1。CMK-5的碳管陣列結構較CMK-3碳棒陣列結構具備更優的脫附性能，脫附峰值溫度可低至108℃；FDU-15的微-介交聯孔結構亦可展現擴散優勢，脫附活化能較低，為47.09kJ·mol^-1。綜合吸、脫附結果分析，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種介孔碳的孔道結構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、中國工業氣體工業協會專家委員會委員、中國氣體設備協會專家委員會委員。主要從事氣體分離與制備、人工環境、大氣污染物控制及資源化等領域的研究。主持和參加國家重大科技攻關課題、國家自然科學基金課題、國防科工委重點課題等50余項，發表學術論文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與綜合利用研究開發，涉及氣體分離、人工環境、新能源與環保等領域。目前與國內外多位專家、學者（Barry J. Marshall、Ralph T Yang、Paul A. Webley、蔡春進等）建立了長期合作關系