枣核衍生碳/MCM-41复合材料：用于CO2、CH4和H2吸附的多功能气体存储材料

本文推荐一种由枣核制备的活性炭（JAC）与介孔分子筛MCM-41复合的新型吸附材料。该复合材料结合了微孔碳的高比表面积（BET）和介孔硅的扩散优势，形成了分级孔道结构，显著提升了CO2、CH4和H2的吸附性能。其中JAC/MCM-41在273 K下CO2吸附量达29.2%，优于其他对比材料，凸显了生物质衍生复合材料在多气体存储领域的应用潜力。

　　

^文本亮点

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  本研究成功制备了一种具有高微孔率（86%）的活性炭（JAC），其原料为枣核，采用超声波辅助氢氧化钠（NaOH）活化法。JAC的BET比表面积为2140 m²/g，总孔体积为0.96 cm³/g，微孔体积为0.83 cm³/g。结果表明，枣核有潜力作为生产活性炭的生物质前体。
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  使用不同的碳源（包括枣核衍生活性炭、商业活性炭、石墨烯和多壁碳纳米管）与MCM-41制备了碳/MCM-41复合材料。通过氮气吸附/脱附等温线、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对所得复合材料进行了表征。
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  在273 K和298 K温度以及1 bar压力下，测定了复合材料对CO₂、CH₄和H₂的吸附性能。在所有制备的复合材料中，JAC/MCM-41材料对所有三种气体均表现出最佳的吸附性能。JAC/MCM-41在273 K时的CO₂吸附量为29.2%，高于其他测试材料。
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  研究结果强调了分级孔结构在气体吸附中的协同效应，以及生物质衍生复合材料在多气体存储应用中的潜力。

^结论

在本研究中，通过超声波辅助法使用氢氧化钠（NaOH）从枣核中制备出了高微孔率（86%）的活性炭（JAC）。JAC的BET比表面积测定为2140 m²/g，总孔体积为0.96 cm³/g，微孔体积计算为0.83 cm³/g。研究结果表明，枣核有潜力作为生产活性炭的生物质前体。使用不同的碳源制备了碳/MCM-41复合材料。