基于介孔复合材料的新型高效脱硫剂研制与性能研究

二氧化硫过度排放对人类健康和环境造成了极大的危害，因此控制二氧化硫的排放已经迫在眉睫。目前脱硫剂存在或造成二次污染、或费用昂贵等缺点，严重制约了脱硫技术的应用，因此研制出新型高效脱硫剂在保证绿色环境和人类健康方面具有重要的意义。. 本研究拟以介孔材料为构建基元，结合其表面易改性、孔径可调及孔道内可装载纳米粒子等特点，将有机胺或金属氧化物纳米粒子等具有脱硫活性的化合物填充到介孔内，深入探讨其脱硫性能与机制，阐明含量不同对脱硫性能影响的规律；明确介孔材料性质如孔径、孔道结构对脱硫性能的影响；考察采用不同方法制备介孔复合材料的脱硫性能；同时也对介孔金属氧化物及介孔炭材料的脱硫性能进行深入研究。

本研究以介孔材料为构建基元，通过改进合成方法制备不同结构和孔径的多孔材料，并制备出了新型碳基多孔材料，研究了这些材料本身结构特点及SO2吸附性能。发现：（1）具有三维交叉孔道的多孔材料更有利于SO2的吸附；（2）孔径的改变，对SO2吸附性能没有明显的影响；（3）MgO改性后SBA-15更加有利于SO2的吸附；（4）以离子液体为碳源合成了多种结构新颖的掺N的介孔碳材料，如整体块状、碳纤维、双孔碳以及中空碳球等，这些碳材料展现了优异的SO2吸附性能；（5）首次在极稀溶液中制备了掺N的纳米介孔碳球，SO2的最大吸附量可达120mg/g；（6）在水相中通过简单改变合成条件，就可以制备出大孔或中空碳球的调变的多级孔碳材料。