一种氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法及由其制备的二氧化碳固体吸附剂与流程

技术特征：
1.一种氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是包括如下步骤：（1）含氮单体、吡咯、甲醛分散于反应溶剂中，搅拌混合均匀后，在盐酸的催化作用和氮气保护下，于60-120 ℃搅拌回流12-72 h，得到固液混合物；（2）将步骤（1）中的固液混合物进行抽滤，并用甲醇、氨水、去离子水依次洗涤抽滤，所得固体在50-150 ℃下真空干燥3-24 h，得到含氮聚合物；（3）将步骤（2）中含氮聚合物分散于溶有活化剂的水溶液中，搅拌12-36 h后，蒸干溶剂，置于50-150 ℃烘箱干燥3-24 h，得到褐色固体；（4）将步骤（3）中得到的褐色固体在氮气保护下，升温至碳化温度进行碳化，得到黑色粉末；（5）将步骤（4）中得到的黑色粉末用去离子水洗涤抽滤，将所得固体烘干，得到最终产物氮掺杂多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是所述的步骤（1）中，含氮单体为1，4-苯二胺、1，8-二氨基萘、6-氨基喹啉中的一种或多种，反应溶剂为乙醇、dmf、dmso中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是所述的步骤（1）中，含氮单体、吡咯和甲醛摩尔比为1：1-5：4-10。4.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是所述的步骤（2）中，固液混合物先降至室温后抽滤，再依次用甲醇、氨水、去离子水分别进行洗涤、抽滤，直至滤液到中性。5.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是所述步骤（3）中所述活化剂为k2c2o4、k2co3、koh的一种，所述含氮聚合物与活化剂的质量比为1：1-4。6.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是所述步骤（4）中，氮气的流速为50-200 ml/min，升温速率为5-20 ℃/min，碳化温度500-800℃，碳化时间为1-6 h。7.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法，其特征是所述步骤（5）中，将黑色粉末先分散至去离子水中，后进行抽滤，反复几次，至滤液为中性；所述的烘干温度为60-150 ℃，时间为3-24 h。8.一种氮掺杂多孔碳材料二氧化碳固体吸附剂，其特征是采用权利要求1-7任一项所述的方法制得。9.一种根据权利要求1-7任一项所述的方法制备的氮掺杂多孔碳材料在二氧化碳吸附中的应用。

技术总结
本发明公开了一种氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法及由其制备的二氧化碳固体吸附剂，本发明的二氧化碳固体吸附剂是以含氮单体、吡咯、甲醛在酸的催化作用和惰气保护作用下发生聚合反应，制备含氮聚合物，随后用碱性溶液浸渍，蒸干溶剂后在惰气氛围下进行碳化得到的氮掺杂多孔碳材料。所采用的制备方法简单，不涉及昂贵的催化剂和剧毒的溶剂，无催化剂残留，制备氮掺杂碳材料比表面积高，孔道结构丰富，氮含量高，表现出良好的二氧化碳吸附性能，具有工业应用前景。具有工业应用前景。具有工业应用前景。


技术研发人员：刘利娜 李秀萍 孙秀萍 王富萍 刘建路 耿德敏
受保护的技术使用者：山东海化集团有限公司
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2022/11/8