木棉基炭气凝胶的制备、表征及其吸附性能研究
木棉基炭气凝胶的制备、表征及其吸附性能研究
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DOI：
10.3969/j.issn.0253-2417.2021.02.007
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
刘守新
中科院分区：
文献类型：
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作者：
侯浩强;孙文野;李双宾;苗祥森;刘守新
以木棉为原料,采用均质-常压干燥-炭化法制备出了中空管状的木棉基炭气凝胶(KFCA)。利用SEM、氮气吸附/脱附、XRD、拉曼光谱、FT-IR、XPS和接触角测试对KFCA的表面形貌、孔隙结构、晶相结构和表面化学组成进行表征,并以常见的有机溶剂及油类为吸附质研究了KFCA的吸附性能。研究结果表明:KFCA具有独特的中空管状结构,且表现出低密度、表面疏水、比表面积大和孔隙发达等优点。800 ℃炭化温度下制备的KFCA(KFCA-800)的水接触角为134.0°,比表面积为170.22 m~2/g,平均孔径为4.022 nm,孔容积为0.22 cm~3/g;KFCA-800由C、H、O组成,其中C主要以C=O和C=C官能团形式存在。炭化温度对KFCA吸附性能有一定的影响,其中以KFCA-800吸附性能最佳,对泵油、大豆油、二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇、丙酮、正己烷、苯和二甲苯的吸附容量分别可达52.3、 34.15、 75.21、 72.26、 54.16、 52.79、 62.06和38.95 g/g。此外,KFCA可以通过简单的干燥和萃取-干燥法再生,KFCA-800在循环吸附5次后,对乙醇的吸附容量为69.54 g/g(达初始吸附量的90%以上),对大豆油的吸附容量为26.16 g/g(达到初始吸附量的75%左右)。