本文提出研制一种新型高比表面憎水性氮掺杂GCS-T多孔炭材料,在高湿度下用于捕获气体中苯系VOCs。以多巴胺为碳源,制备了聚多巴胺(PDA)亚微米球,分别研究了不同碳化过程和扩孔剂用量等因素对该多孔炭材料的表面形貌、晶体结构、石墨化程度和孔结构的影响,并采用SEM、XRD、Raman、TPD以及ASAP等多种手段进行了表征和测试。SEM分析结果表明:通过先碳化再扩孔的制备方式可以得到亚微米球形规整的炭材料,亚微米球粒径约在750-800 nm之间;XRD和Raman分析表明:先碳化再扩孔的材料GCS-T具有更高的石墨化程度,说明sp2杂化的炭含量较高;其比表面积均在1300 m2/g以上,具有较高的比表面积,其孔径分布集中,约在6-8?之间。以上特征显示出该材料可对小分子VOCs具有较强的吸附作用力。同时,较高的石墨化程度有利于增强材料对VOCs分子和水的竞争吸附,提高材料的憎水性。测定了N-多孔炭亚微米球对苯和甲苯蒸汽的等温吸附曲线。采用TPD方法测定了甲苯在不同升温速率下的脱附响应曲线,并估算了甲苯在N掺杂炭微球上的脱附活化能。吸附量结果如图1所示,该种炭材料在高压下对苯和甲苯的吸附容量并不是特别高,但是在超低压下的吸附容量较高,在298 K和40 Pa下对甲苯和苯的吸附容量约为3.8和4.9 mmol/g。其对甲苯的脱附活化能分别在53-54 k J/mol,分别为活性炭、分子筛吸附容量的3-5倍。由此可见,该材料在低浓度下,对苯系VOCs具有较强的捕获能力。