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提出背景 气候变化是人类面临的全球性问题，随着各国CO2的排放，温室气体猛增，对生命系统形成威胁，解决这一问题行之有效的方法是对CO2进行吸附并转化，实现碳中和。在众多吸附材料中，多孔碳材料因其比表面积大、可控性强、稳定性高而备受关注，另外，碳材料成本低、绿色无污染、循环再生能力强的优势使它成为理想的CO2吸附剂。 决定碳材料对CO2吸附性能的主要指标是碳材料的比表面积、孔容、氮掺杂量。国内外的研究学者为了优化碳材料的结构和组成、提高吸附CO2性能，进行了大量研究，开发出了多种制备方法，包括活化法、模板法、掺杂法以及前驱体的探索，取得了一定的成效。然而，目前所报道的制备方法，大多都不可避免的需要使用有机溶剂，这将引发环境污染和安全问题，另外模板剂在制备过程中的额外添加，导致制备步骤复杂、制备周期长，大大限制了碳材料的产业化和应用。 研究内容 本项目旨在开发一种绿色、简单易操作的多孔碳材料的制备方法，创新性的使用环境友好的聚天冬氨酸盐作前驱体，通过无溶剂、一步炭化法制备比表面积高、孔体积大的氮掺杂纳米多孔碳材料；采用活化法进一步丰富碳材料的孔结构，利用前驱体中的氮源与材料的特殊孔结构之间的协同作用，提高碳材料对CO2的吸附量及吸附选择性。 考核指标 所制备的碳材料：（1）比表面积达2900-3400 m2 g-1，孔容达1.40-1.75 cm3 g-1；（2）273 K和298 K对CO2的吸附容量分别达4.00-4.50 mmol g-1和2.70-3.15 mmol g-1；（3）技术成果进行试点示范应用。 项目技术需求方：河北省科学院能源研究所 项目拟投入：60万元 联系人：仲萍 13231252777
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