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改性粉煤灰基气凝胶复合材料的制备及其吸附二氧化碳研究综述

2025-08-18赵静王志学孙耀华魏贤康小珍刘东

辽宁化工 2025年7期
关键词:溶胶超临界粉煤灰

中图分类号: TQ050.4+3 文献标志码:A文章编号:1004-0935(2025)07-01258-03

截至2024年年底,我国粉煤灰的排放量达到9.25亿t-3]。粉煤灰可用于烧制砖块,按照一定的比例将粉煤灰与黏土混合搅拌均匀,烧制成强度足够的砖4。目前,粉煤灰的处理方式以填埋、堆放为主,粉煤灰的堆积不仅占用土地资源,还对环境、人体造成负面影响[7-8。研究者通过溶胶-凝胶法、超临界干燥等技术制备了具有高孔隙率、大比表面积的粉煤灰基气凝胶复合材料,这些材料在 CO2 吸附方面展现出优异性能。探索粉煤灰基气凝胶在工业烟气脱碳、温室气体减排等领域的应用潜力,以期来推动粉煤灰资源化利用[-10]

粉煤灰的特性

粉煤灰粒径一般为 1~100μm ,大部分粉煤灰呈表面光滑的球状。这种特性造就了其比表面积较大,具有一定的吸附能力。一般是将原煤经过磨矿机加工后得到 100pum 以下的粉体,通过在高温燃烧过程后夹杂在烟气中的细小颗粒物,经集尘装置捕集得到的灰褐色粉末混合材料[11-15]。粉煤灰主要成分见表1。

表1粉煤灰中的主要氧化物

2 改性粉煤灰基气凝胶复合材料的制备方法

2.1 溶胶-凝胶法

溶胶凝胶法是指金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理而形成氧化物或其他化合物固体的方法[16-25]。李建平等[13]采用溶胶-凝胶法和水热法制备了核壳结构的 Fe3O4@SiO2@ 介孔 TiO2 (FST)复合光电催化剂,其对甲基橙废水具有良好的去除效果。有研究发现,随着退火温度(200、250、300和 350°C )的增加,薄膜由非晶态逐渐转变为结晶态,且薄膜内部结构趋于致密化。……

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