演讲题目:氮掺杂石墨烯气凝胶的制备及其在空气净化领域的应用研究
内容摘要
甲醛(CH2O)是室内环境中最常见的挥发性有机污染物,可直接引起人类呼吸系统疾病。为了降低甲醛浓度,减少环境健康风险,目前普遍采用技术成熟、经济高效的吸附法用于甲醛净化处理中,但吸附法所使用的吸附材料(活性炭、竹炭包等)存在吸附周期长,吸附能力有限等问题,无法达到快速吸附甲醛的效果。为解决该不足,在吸附材料上掺杂N原子可形成具有优异化学吸附能力的空气净化材料,进而在短时间内实现对甲醛的高效吸附。氧化石墨烯作为石墨烯衍生物之一,不仅具有显著的比表面积,且表面存在丰富的极性官能团,易于化学修饰,但目前研究人员大多采用含N的化学试剂作为氮源实现对石墨烯的高氮掺杂,其不够绿色和成本高的缺点使得难以进行大规模制备。而尿素作为一种总量丰富、成本效益高、富含N的物质,通过将其作为氮源在石墨烯上掺杂N原子,同样能够提高材料的化学吸附能力,但由于尿素氮转化率较低,使得其在空气净化领域的应用有限。在此,通过简单的制备工艺提高尿素作为氮源在掺杂过程中的氮转化率,进而在尿素用量较低的情况下实现对石墨烯的高氮掺杂,提高材料快速高效吸附甲醛的能力。