王煜瑶,张 强,于吉红,2

(1.吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室,化学学院, 2.未来科学国际合作联合实验室,长春 130012)

近年来,工业发展过度依赖化石能源,其消耗导致CO2排放量逐年增高,其温室效应引发全球变暖,破坏生态平衡.如何有效地治理CO2污染问题是人类社会关注的焦点,CO2捕获和封存技术被视为解决CO2污染问题的重要方案之一[1～3].目前,工业上主要利用胺类化合物的水溶液对CO2进行中和处理,该过程通常需要100 ℃以上的高温作业[4],因而开发低能耗和高效率的CO2吸附材料和技术已成为科研界和工业界的目标.在此背景下分子筛因其独特的吸附特性,在CO2吸附领域发挥着重要作用.

分子筛因具有规则的孔道结构、可调控的酸性和较大的比表面积而被广泛应用于催化、吸附分离和离子交换等领域[5～7].目前,ZSM-5(MFI)[8～10],Beta( * BEA)[11],NaA(LTA)[12,13],X(FAU)[14～16],SAPO-34(CHA)[17,18]和Mordenite(MOR)[19]等分子筛已经实现了工业应用.其中,具有FAU拓扑结构的X分子筛因其三维12元环孔道结构和较低的硅铝比(Si/Al摩尔比为1～1.5),而被广泛应用于离子交换和CO2吸附领域[20,21].目前,X型分子筛的合成方法主要是在氢氧化钠合成体系下,利用钠离子导向作用并通过水热条件或者微波辅助法合成[22～25].然而,由于分子筛的微孔尺寸小于2 nm,单一的微孔结构限制了分子在孔道内的扩散能力和吸附效率.多级孔分子筛在保留微孔分子筛骨架结构的基础上,引入了介孔结构/大孔结构,在很大程度上解决了分子筛的扩散传质问题.目前,开发制备高质量多级……