新型核壳结构固态胺吸附剂合成及CO2捕集性能
王凯玥1
班红艳1
贾浅2
安梅3
李国强2
李聪明1
李磊2
1.太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室化学与化工学院,山西太原 0300242.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 0300013.五邑大学环境与化学工程学院,广东江门 529000
摘要：近年来,胺功能化固体吸附剂在直接空气捕集(Direct Air Capture,DAC)二氧化碳领域受到广泛关注.然而,传统载体(如SBA-15等)的胺功能化会导致吸附剂的孔体积和比表面积减小,在DAC应用中,由于CO2体积分数较低(400×10-6),会进一步降低CO2吸附动力,进而影响吸附剂CO2吸附容量.为解决这一问题,以酚醛树脂微球为模板,通过调控正硅酸乙酯(TEOS)质量分数、引入扩孔剂等方法,制备出高比表面积、大孔容的中空二氧化硅球(RHMS-4).然后采用浸渍法将四乙烯五胺(TEPA)负载到中空二氧化硅载体上实现其胺功能化.采用XRD、FT-IR等表征手段,探究了 RHMS-4-TEPA系列吸附剂结构与性能的构效关系;同时考察了胺负载量、吸附温度以及含水气氛等条件对吸附剂CO2吸附性能的影响.结果显示:在干燥,50℃,CO2体积分数为400×10-6条件下,RHMS-4-TEPA70的CO2吸附量为2.400 mmol/g,而在含水气氛下,RHMS-4-TEPA70的CO2吸附量较干燥气氛下提升约42％.经过10次吸附-解吸循环后,RHMS-4-TEPA70吸附剂仍具有较高的CO2吸附容量和良好的循环稳定性.
关键词：直接空气捕集(DAC)固体吸附剂固态胺四乙烯五胺穿透曲线
分类号：X701(一般性问题)O641.3(物理化学（理论化学）、化学物理学)TQ424(试剂与纯化学品的生产)
资助基金：国家自然科学基金(U23A20100)山西煤化所自主创新项目(SCJC-DT-2023-03)山西省重点研发计划资助项目(202202090301013)山西省重点研发计划资助项目(202102090301008)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：2025-11-30
在线出版日期：2025-12-24（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1-10 )
英文信息