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CO2是造成温室效应最主要的温室气体。近年来,随着人类社会对能源的需求日益增长,石化燃料的消耗不断加剧,从而导致CO2的过度排放。如何有效减少CO2的排放,成为全球关注的热点。CO2的捕集和封存是减少温室气体CO2的最有效手段之一。吸附法因为具有能耗低、设备操作简单、温度和压力操作范围宽等优点成为捕集和存储CO2最有效方法。气体水合物技术是一项有潜能的捕集和存储CO2的技术,将吸附法和气体水合物技术结合起来,可以大大提高对CO2的吸附存储量。分别采用硬模板法和软模板法合成介孔碳材料,并利用N2吸附等温线、XRD、SEM和TEM进行了表征。结果表明,硬模板法得到CMK-3的比表面积和孔容分别为1115 m2/g和1.11 cm3/g,CMK-3的平均孔径为3.25 nm。采用软模板法合成的介孔碳,在反应物质量比为TEOS:resol:HCl:F127=2.08:2.5:1:1且盐酸的浓度为0.2 M条件下,合成的介孔碳材料的比表面积、孔容达到最优,分别为1300 m2/g、1.61 cm3/g,其平均孔径为8 nm。硬模板法可以得到有序的介孔结构,而软模板法则无法得到有序的孔结构。预吸附水后介孔碳材料对CO2气体的吸附性能有了显著提高。在吸附温度为275K,吸附压力为3.6 MPa时,预吸附水的CMK-3对CO2的吸附量高达42mmol/g,软模板法制备的介孔碳对CO2的吸附能力更是高达51.8 mmol/g。而在干燥状态下,它们对CO2的吸附量分别为18.2 mmol/g和28 mmol/g。CO2吸附量显著提高的原因在于,在预吸附水的条件下,不仅形成了二氧化碳水合物,部分孔隙仍能对CO2进行物理吸附,此外,在水中还可以溶解一定量的CO2。在CMK-3中,275K时,二氧化碳水合物的生成压力为2.05 MPa,而软模板介孔碳的水合物生成压力为1.75 MPa,这是由于CMK-3的孔径较小,因此需要较高的压力。对软模板介孔碳CO2具有很高的存储容量,在装填密度为0.3 g/cm3时,其储气量可以达到269.03 V/V,循环实验表明,该存储方法具有良好的循环稳定性。