高岭石基介孔复合材料的二氧化碳吸附性能
2021-10-27陈心怡程宏飞赵炳新胡棉舒贾晓辉
人工晶体学报 2021年9期
陈心怡,程宏飞,赵炳新,胡棉舒,贾晓辉
(中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083)
0 引 言
自工业革命以来,人类活动造成大量二氧化碳(CO2)释放到大气中,对全球范围的气候变化产生了显著影响[1]。CO2排放量的快速增长也引起社会各界的广泛关注。因此,研发廉价高效的CO2捕获材料势在必行。迄今为止,常见的CO2捕获材料主要有新型功能化孔硅泡沫[2]、有机胺改性多孔材料[3]、金属有机骨架[4]等。目前液态吸附、固态吸附以及膜分离等技术常被用来捕集CO2,然而高昂的原料价格使得液态吸附和膜分离方法无法进行大规模工业化应用。相比之下,固态吸附方法(通常涉及固载在固体基质上的某些胺基对CO2的吸附)因具有工艺设备简单、节能耐腐蚀、稳定性高和可回收等优势,成为了目前该领域的研究热点之一。各种多孔材料如沸石[5]、分子筛[6-7]、活性炭[8]以及介孔二氧化硅[9]被作为固体吸附剂的载体,但这些材料的高成本与低稳定性的缺点限制了工业化应用。研发廉价高效的固体吸附剂,关键是要寻找一种既稳定又廉价的载体。近年来,胺功能化新吸附剂材料的出现,使CO2的捕集有了很大的研究进展[10-12]。褚效中等[13]以乙二胺(EDA)、二乙烯三胺(DETA)、三乙烯四胺(TETA)为氨基改性剂,采用浸渍法对凹凸棒黏土进行改性,认为三种氨基改性吸附剂对CO2的吸附量随着氨基数目的增加而增大。2017年,赵唯君等[14]使用乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺改性埃洛石,混合胺改性后的埃洛石常温常压下吸附CO2的质量分数为17.21%,高于未改性的埃洛石。……
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