氮自掺杂蓝藻活性炭

微孔多 吸CO₂强

以富氮蓝藻为前驱体，经ZnCl₂活化制备的氮自掺杂多孔炭，兼具高比表面积和丰富吡咯/吡啶氮，低温CO₂吸附性能突出。

秘一芳 · Baoguo, Wang · Wenqiang, Wang · Sun, Guojin · 曹志海

Huagong Jinzhan/Chemical Industry and Engineering Progress 2025

具体参数

比表面积

{'zh': '1112.28', 'en': '1112.28'} m²/g

总孔体积

{'zh': '0.82', 'en': '0.82'} cm³/g

微孔体积

{'zh': '0.52', 'en': '0.52'} cm³/g

CO₂吸附量

{'zh': '140.45', 'en': '140.45'} mg/g

CO₂吸附量

{'zh': '95.74', 'en': '95.74'} mg/g

CO₂吸附量

{'zh': '90.17', 'en': '90.17'} mg/g

技术优势

原料自带氮

以富氮蓝藻为前驱体，无需额外氮源即可在炭骨架中形成吡咯氮和吡啶氮，这些含氮官能团增强CO₂亲和力。

微孔发达

ZnCl₂活化在700°C、质量比1.5时获得最高微孔体积0.52 cm³/g和高比表面积1112.28 m²/g，为CO₂分子提供大量吸附位点。

低温也能吸

在0°C下CO₂吸附容量达140.45 mg/g，显示出优良的低温捕集能力，适用于冷端烟气或低温场景。

氮种类调优

通过调整活化条件（如AC-6），提高吡咯氮和吡啶氮含量，使25°C下CO₂吸附量达95.74 mg/g，优于AC-7的90.17 mg/g。

应用场景

• 碳捕集吸附材料：高比表面和微孔容量直接用于固定床吸附CO₂，无需二次加工。
• 烟气碳捕集：低温下高吸附量适合处理烟道气中低浓度CO₂，可用变温/变压再生。
• 温室气体减排：以废弃蓝藻为原料捕集CO₂，实现碳负排放并降低温室效应。
• 生物质利用：将泛滥蓝藻转化为高附加值多孔炭，解决水体富营养化废弃物处置问题。