Si/Al物质的量比对十二元环沸石拓扑结构影响及其CO2吸附性能
曹倍宁1
贾浅2
李彪2
李国强2
杨晓阳2
李磊2
1.中国科学院 山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原 030001;中国科学院大学,北京 1000492.中国科学院 山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原 030001
摘要：为应对温室气体排放带来的负面效应,CO2 捕集技术成为社会关注焦点.其中固体吸附工艺因低能耗和工艺简单等特点而成为新一代备选技术,因此设计合适的固体吸附剂成为该工艺的技术关键.近年来,高传质效率和高选择性的十二元环孔道沸石,在气体分离领域展现出较大的应用潜力.其中一维十二元环孔道的ECR-1 和MOR沸石具备相似的结构单元,可以通过调节沸石结晶过程中的原料Si/Al物质的量比和过碱度,实现ECR-1 和MOR两晶相之间的过渡转变以及形貌变化;试验通过XRD、SEM和TEM等方法验证材料的结构和形貌变化.在过碱度为 0.33、Si/Al物质的量比为 7 的条件下,利用浆料结晶的新途径成功制备出纤维状的ECR-1 结构,在此基础上继续增加Si/Al可成功合成直径为 60～100 nm的MOR沸石纤维杆,其比表面积达到 425.58 m2/g;随着Si/Al物质的量比的进一步上升样品变为颗粒状形貌.在单组份CO2 动态吸附测试中,发现ECR-1 在 298 K,105 Pa的条件下CO2 动态吸附容量达 3.98 mmol/g;并且考虑烟气吸附的实际工况,进行含水的模拟烟气条件测试,发现纤维状形貌的ECR-1 和MOR沸石对水气的影响较为敏感,相对干燥条件CO2 吸附量在潮湿情况降低 15%,而中等颗粒状MOR展现出 4%～5%下降;结合Si/Al物质的量比和形貌因素考察了H2O对CO2 吸附抑制效应,纤维状形貌导致增加的侧边八元环孔道可能是主要影响因素;同时也测试ECR-1的稳定循环性.
关键词：ECR-1MOR形貌调控CO2吸附竞争吸附
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK114(热能、热力工程)
资助基金：国家自然科学基金(U23A20100)山西省重点研发计划资助项目(202202090301013)山西煤化所自主创新项目(SCJC-DT-2023-03)煤炭高效低碳利用全国重点实验室自主研究课题资助项目(2024BWZ006)山西省科技创新人才团队专项资助项目(202204051001012)
论文发表日期：2025-10-31
在线出版日期：2025-11-20（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 51-59 )
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