[发明专利]一种基于有序介孔碳的二氧化碳吸附剂及制备方法

权利要求书

1.一种基于有序介孔碳的二氧化碳吸附剂是由溶剂蒸发诱导自组装法（EISA）合成的有序介孔碳担载聚乙烯亚胺（PEI）改性制备而成，其特征在于：结构为有序介孔炭，对二氧化碳吸附量较高，疏水性较强。

2.一种基于有序介孔碳的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：在常温常压条件下，用电子天平称取适量苯酚，并按n（苯酚/NaOH）=1:0.04~1:0.08的质量比与NaOH溶液混合，在40±5℃的条件下恒温搅拌10~30min；

步骤2：将适量质量分数为37%的甲醛溶液逐滴加入到步骤1所得到的混合物中，并将上述混合物进一步在75±10℃的温度条件下搅拌2~4h，然后冷却至室温，完成预聚过程；

步骤3：使用低浓度的盐酸将pH值调到6~8，之后在45±5℃的条件下蒸发24h以上，使水分完全蒸发，得到resol型酚醛树脂；

步骤4：取单位重量份步骤3中得到的酚醛树脂为前驱体，以F127为模板剂、乙醇为溶剂在40±5℃的条件下混合、搅拌5~20min，并将其转移到平底培养皿中静置10~16h，使溶剂蒸干以实现溶剂蒸发诱导自组装；

步骤5：将步骤4中得到的样品放入烘箱之中，在100±10℃的条件下加热6-24h，制备得到柔软的薄膜，完成热聚合；

步骤6：将热聚合得到的薄膜刮下、剪碎，放入真空管式炉在氮气保护气氛中以1~5℃/min的升温速率升温至800±50℃高温煅烧，并在800±50℃下保温3h以上；

步骤7：将步骤6中碳化的材料研磨成粉末，向其加入质量分数为40~60%的浓硫酸中，在95±5℃的条件下加热24h以上除去模板，再用水和无水乙醇反复洗涤样品，经过过滤、干燥后得到有序介孔碳；

步骤8：取一定质量的聚乙烯亚胺（PEI）加入甲醇中在适宜的温度条件下搅拌，得到均匀的PEI溶液；

步骤9：将相应质量步骤7中制备的有序介孔碳加入PEI溶液中，搅拌10min以上再使用超声清洗器进行超声振荡5~20min，使PEI能够均匀地分布在有序介孔碳上；

步骤10：将步骤9中的样品放入烘箱，在75±5℃的条件下干燥12h，最终获得PEI改性的有序介孔碳，即产品。

3.根据权利要求2所述的一种基于有序介孔碳的二氧化碳吸附剂，其特征在于：步骤10所述的产品具有较高的CO2吸附量和良好的疏水性能，可用于分离高湿CO2。