复合材料学报

作者：周亚兰, 罗路, 范毜仔, 杜官本, 赵伟刚,

关键词：单宁, 酚醛树脂, 炭气凝胶, 二氧化碳, 吸附, 纳米结构,

基于绿色低成本的单宁所具有的大量反应性羟基，其与醛类反应具有与苯酚或间苯二酚相似的机制。在传统的酚醛树脂基(苯酚-尿素-甲醛)炭气凝胶的基础上，通过添加单宁进行改性，成功制备出新型高效的CO₂吸附用酚醛基炭气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和氮气吸脱附测试对其表面化学和孔隙结构进行了系统表征，同时通过CO₂吸脱附测试对其CO₂吸附量、选择性吸附及吸附热等进行了研究。结果表明：以绿色可再生的生物质原料单宁对原料进行部分取代，不仅可以显著降低产品成本，还可以明显改善其CO₂的吸附性能。当单宁的添加量(15 g)为苯酚用量的50wt%时，样品具有最大的比表面积(1376.31 m²·g^?1)和微孔体积(0.55 cm³·g^?1)，是一种极具潜力的气体吸附材料。其相应的CO₂吸附量高达5.36 mmol·g^?1，选择性吸附和吸附热则分别为16.84和34.49 kJ·mol^?1，性能较未改性的酚醛基炭气凝胶显著改善，同时也优于大部分传统的炭气凝胶材料，这主要归因于其具有较高的比表面积、微孔体积、适宜的孔径分布和良好的三维网络结构。

来源：2023年第1期

《复合材料学报》期刊编辑部

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