氮掺杂生物炭高湿环境下吸附甲苯的性能研究

作     者：程堂颖 李津津 马修卫 周磊 吴昊 杨林军 CHENG Tangying;LI Jinjin;MA Xiuwei;ZHOU Lei;WU Hao;YANG Linjun

作者机构：东南大学能源与环境学院能源热转换与控制教育部重点实验室江苏南京210096 南昌航空大学环境与化学工程学院江西南昌330063 南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210042 

出 版 物：《高校化学工程学报》 (Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities)

年 卷 期：2023年第37卷第3期

页      面：498-505页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX22_0207) 国家重点研发计划(2018YFB0605200) 

主　　题：吸附 甲苯 水蒸气 生物炭 密度泛函理论模拟 

摘      要：为了研究含氮官能团对甲苯与水蒸气竞争吸附的作用机制,制备氮掺杂开心果壳基生物炭(PBN)和对照组(PB),通过吸附实验和密度泛函模拟研究含氮官能团对高湿环境下甲苯吸附的影响。结果表明,氮掺杂后,生物炭孔隙结构更加发达,亲水性和极性更低。在80%的相对湿度下,PBN和PB吸附低质量浓度(ρ0为110 mg·m^(-3))甲苯的容量分别为干燥条件下吸附量(223.56和123.01 mg·g^(-1))的79.2%和64.2%,PBN的水蒸气吸附等温线的形状呈现疏水的“S形。含氮官能团会促进甲苯的吸附,抑制水蒸气的吸附,π-π作用、疏水作用和范德华作用是影响甲苯吸附的主要作用。