申请/专利权人：深圳大学

申请日：2024-03-06

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN118221116A

主分类号：C01B32/348

分类号：C01B32/348;C01B32/318;C01B32/39;C01B32/378;H05B6/80

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.21#公开

摘要：本发明涉及多孔碳材料技术领域，具体公开了基于捕集CO2用旋转式微波制氮磷共掺杂多孔碳的方法，包括以下步骤：氮磷掺杂海藻基碳化产物的制备；氮磷共掺杂海藻基多孔碳材料的制备。本发明提出了采用微波辐照协同P掺杂进一步优化藻类生物炭材料孔隙结构和表面性质的方法。微波协同P掺杂可通过强化缺陷位点形成和碳基体的扭曲振动，促进N、P原子掺杂以及高活性吡咯N的生成，在273K和1bar的条件下的CO2吸附容量为6.46molkg，具有良好的CO2N2选择性吸附，10次吸附‑解吸循环平衡后，材料的CO2捕集容量损失仅为1.23％，展现出优异的CO2捕集特性。

主权项：1.基于捕集CO2用旋转式微波制氮磷共掺杂多孔碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：1、氮磷掺杂海藻基碳化产物的制备：以富氮类浒苔生物质作为海藻代表原料，作为氮源和碳材料基体，首先用去离子水清洗浒苔，在烘箱中以85℃烘干12h，用研钵将烘干后的浒苔碾碎，称取5g干浒苔浸泡在50mLKH2PO4溶液中，浒苔与KH2PO4质量比例为1:0.51:11:1.5，混合物置于85℃的环境中烘干；将干燥后的混合物放入具有微波吸收性能的热解瓷舟，尺寸为φ40×70mm，在120mLmin的氮气氛围保护下送入旋转式微波热解设备腔体中，测试气密性后，以1000W的功率将温度提升到600℃，在氮气气氛、恒温模式和旋转模式下维持20min后，停止加热，在氮气氛围下冷却至室温得到氮磷掺杂海藻基碳化产物；2、氮磷共掺杂海藻基多孔碳材料的制备：先测定磷掺杂藻类基碳化产物的含碳量，取3g碳化产物以含碳量与氢氧化钾活化剂质量比3:1加入50mL去离子水混合搅拌8h，将碳化产物与KOH的混合物置于烘箱中干燥8h以上，取出混合物用研钵进行研磨，然后，将混合物置于吸波瓷舟中，放入微波热解腔体中，以1000W功率将温度提升到设定温度600、700或800℃，在氮气气氛、恒温模式和旋转模式下维持20min以完成活化阶段，用2molLHCl溶液清洗活化后的混合物2次、过滤，并用蒸馏水冲洗至中性，在105℃下烘干12h，将烘干后的混合物进行研磨，过100目筛网后得到终产物。

全文数据：

权利要求：

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