含膦多孔有机聚合物负载氧化镁的制备及其CO2吸附性能
田甜1
张学奇1
王玉清1
于戈文1
丁健1
赫文秀2
1.内蒙古科技大学化学与化工学院碳捕集与高效利用实验室,内蒙古自治区包头 014010;内蒙古科技大学内蒙古自治区煤化工与煤炭综合利用重点实验室,内蒙古自治区包头 0140102.内蒙古科技大学内蒙古自治区煤化工与煤炭综合利用重点实验室,内蒙古自治区包头 014010
摘要：MgO吸附剂因其成本低廉、来源广泛、再生能耗低等优势在CO2吸附领域应用广泛,但比表面积低限制了其吸附性能.以高表面积、多级孔结构的含膦多孔有机聚合物POL-PPH3为载体,采用浸渍煅烧法和超声煅烧法制备得到POL-PPH3负载的MgO吸附剂(MgO/POL-PPH3),用于CO2捕集.探究制备方法、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对MgO/POL-PPH3吸附剂上CO2吸附性能的影响.研究发现,浸渍煅烧法优于超声煅烧法,且随着煅烧温度和煅烧时间增加,MgO/POL-PPH3样品上CO2吸附容量逐渐降低.采用浸渍煅烧法,煅烧温度300 ℃,煅烧时间1 h时,MgO/POL-PPH3-300-1吸附剂上获得最优CO2吸附量,达0.55 mmol/g.在组成为12％CO2,其余为氮气的模拟烟道气中,MgO/POL-PPH3-300-1 吸附剂上 CO2 吸附容量达 0.02 mmol/g,200 ℃吸附 60 min,370 ℃脱附15 min条件下,该吸附剂稳定循环使用5次后,CO2吸附容量仍保持不变.结合N2物理吸附、热重、FT-IR、XRD、SEM-EDX等表征手段,阐明MgO/POL-PPH3吸附剂上吸附CO2的构效关系.动力学模型分析表明采用浸渍煅烧法不同煅烧温度下获得的3种吸附剂上CO2吸附以物理吸附为主,而不同煅烧时间下获得的3种吸附剂包括MgO/POL-PPH3-300-1吸附剂上CO2吸附行为以化学吸附为主.高比表面积及多级孔道结构有利于暴露更多的活性位点及CO2传输与扩散,进而增大MgO/POL-PPH3吸附剂的CO2吸附容量.MgO在载体上高度分散也有利于增强与CO2的接触,以加快CO2吸附速率.
关键词：含膦多孔有机聚合物MgO吸附剂CO2捕集CO2吸附动力学
分类号：X705(一般性问题)
资助基金：内蒙古科技大学基本科研业务费专项资金资助项目(2023QNJS061)内蒙古科技大学基本科研业务费专项资金资助项目(2023QNJS064)内蒙古科技大学基本科研业务费专项资金资助项目(2024XKJX002)
论文发表日期：2024-04-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 146-156 )
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