整型大孔SiO2基固体胺CO2吸附剂开发及性能研究

摘要：

吸附法捕集CO2是实现工业尾气中CO2分离和脱除的重要技术.固体胺吸附剂由于优异的CO2吸附容量和选择性及较低的再生能耗被广泛研究.传统粉末吸附剂由于压降大等问题,需成型加工才能应用于实际工业过程.但整型吸附剂仍面临吸附性能不足、机械性能差等问题.以大孔环氧树脂聚合物为模板、正硅酸乙酯为硅源,采用牺牲模板法制备整型大孔SiO2,并在其基础上负载四乙烯五胺(TEPA)开发整型大孔SiO2基固体胺吸附剂.整型大孔SiO2材料以交联的中空SiO2微球为骨架,具有典型的大孔结构,且TEPA均匀分布在骨架表面.TEPA负载量为70％的70T-MS样品在75℃、0.1 MPa(12％CO2/88％N2)条件下,CO2吸附量高达191 mg/g,经50次吸脱附循环可稳定在160 mg/g以上.动态吸附试验表明,其CO2吸附动力学遵循Avrami模型,说明其受传质扩散限制影响较小.整型大孔SiO2基固体胺吸附剂机械强度可达0.72 MPa(轴向)和30.30 N/cm(径向),满足工业吸附剂要求.吸附剂还具有良好的热稳定性和较低的热容(2.79 J/(g·℃)),有望实现低能耗再生.

关键词：CO2捕集、固体胺、整型吸附剂、大孔SiO2、机械强度

所属期刊栏目：28

分类号：X701;TQ424.3(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;内蒙古自治区科技重大专项资助项目;中国石油化工集团公司技术开发资助项目

在线出版日期：2022-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

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