有限公司₂据估计，化石燃料燃烧和工业过程产生的排放占所有温室气体的70%以上。清洁能源经济的前景要求有效地去除CO₂。CO的吸收₂使用化学方法，如用胺类化合物湿法洗涤，是捕获CO的既定方法₂在发电厂。在高温下进行再生的高能量需求以及其腐蚀性是该方法的主要缺点。可逆物理吸附和解吸可能是有效脱除气体的另一种途径。

图1所示。(a)打开的cnh和(b)打开的vacnt中可能的气体吸附位点。

在不同类型的物理吸附剂中，沸石、金属有机骨架(MOFs)和多孔碳被广泛用作CO₂吸附剂由于其大表面积和高孔隙率。与沸石和MOFs相比，碳基吸附剂对湿气甚至腐蚀性烟气(如SO)具有更好的稳定性₂和H₂在各种碳吸附剂中，碳纳米管(CNTs)和碳纳米角(CNHs)是一种有趣的气体吸附材料。除了它们的高吸附性外，它们在它们的外部和内部都有明确的吸附位点。然而，为了充分挖掘它们的容量，它们的尖端末端必须有选择地打开，以便完全进入它们的内部隔间。这可以通过在CO下的高温温和氧化来实现₂选择性打开VACNTs和cnh尖端的气体。

图2所示。有限公司₂典型沸石吸附剂与全碳VACNT/CNH复合材料的气体吸附。

我们研究了由开放的碳纳米角(CNHs)和开放的垂直排列的碳纳米管(VACNTs)组成的全碳复合材料对CO的适用性₂吸附。VACNTs通常在高压下表现出良好的吸附行为，而cnh由于其固有的微孔隙性，在低压下表现出优越的气体吸附性能。当两种材料在其尖端打开时，这些吸附特性进一步增强。所制备的碳复合材料允许研究CO的物理夹持的影响₂vacnt的特定吸附位点内的分子以及由球形聚集的开放单壁cnh产生的分子。当将50%的尖端打开的vacnt与尖端打开的cnh结合时，CO₂在30bar和298 K条件下，该复合材料的吸附能力比单独的CNHs提高了约24%。吸附热为31 kJ mol¹一氧化碳的物理性质₂对全碳复合材料VACNTs/ cnh的吸附性能进行了验证。采用这种全碳复合材料的一个主要优点在于，通过结合来自相同元素类型的吸附剂来结合不同的吸附机制，从而在使用vacnt和cnh时，通过引入可控的微优级和中优级结构，可以将活性吸附范围从低压扩展到高压。

Jörg J. Schneider
德国达姆施塔特理工大学，德国爱德华-津特大学有机与物理化学研究所，Universität
达姆施塔特,德国

出版

由碳纳米角和垂直排列的碳纳米管组成的全碳纳米材料的气体吸附能力。
李建军，李建军，李建军，等
物理化学化学物理2017年10月4日

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