1997年12月,149個國家和地區(qū)的代表在日本召開的《聯(lián)合國氣候變化框架公約》締約方第三次會議上,通過了限制二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟烴、全氟烴、六氟化硫等溫室氣體排放的《京都議定書》。2005年2月《京都議定書》正式生效?!毒┒甲h定書》及其后續(xù)協(xié)議提到的SF6、NF3廣泛用作金屬冶煉的防氧劑、半導體工業(yè)的刻蝕氣,其溫室效應潛值(GWP)分別為23900和17200。因此,研究這些含氟廢氣的減排技術是一項十分迫切的工作。
煙臺大學徐秀峰教授課題組較早開展了SF6、NF3等新型溫室氣體的減排研究,利用化學分解方法(催化水解或無水分解)將這些氣體轉(zhuǎn)化為低害物質(zhì)。相比之下,將SF6、NF3從工業(yè)廢氣中吸附分離并回收再利用是一種更有效的資源化處理方法。為此,本課題組以檸檬酸鉀為原料,經(jīng)一步碳化活化,調(diào)控納米片狀炭基吸附劑的孔結構和表面性質(zhì),增強了吸附劑與SF6、NF3分子的相互作用,提高了吸附劑在常溫常壓下對SF6的吸附量(4.09 mmol·g-1)和吸附選擇性(10%SF6/90%N2的分離比436.4),對10%NF3/90%N2的分離比達到61.4,優(yōu)于文獻報道的吸附劑。研究結果以“Highly-efficient separation of SF6/N2and NF3/N2with record selectivity on one-step synthesized carbon nanosheet”為題,發(fā)表在化工分離領域權威期刊《Separation and Purification Technology》。作為資源化減排SF6、NF3廢氣的一種有效方法,該工作豐富了對吸附分離含氟溫室氣體科學規(guī)律的認識。

論文第一作者為化學化工學院碩士研究生付文旭,通訊作者為徐秀峰教授和青年教師王建博士。煙臺大學為唯一通訊單位。相關工作獲得了山東省自然科學基金的資助。(文、圖/付文旭、王建)
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.125496
來稿時間:10月27日 審核:劉希斌 責任編輯:徐揚