胺功能化沸石吸附剂载体的结构性质对CO_(2)吸附性能的影响

作     者：刘天祥 李蓉 李晶莹 马晓迅 LIU Tianxiang;LI Rong;LI Jingying;MA Xiaoxun

作者机构：西北大学化工学院陕西西安710069 国家碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕西西安710069 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2024年第49卷第6期

页      码：2840-2850页

摘      要：为了探究胺功能化沸石吸附剂载体的结构性质对其CO_(2)吸附性能的影响并进一步探索出低成本制备高效CO_(2)吸附剂的有效方法,采用不同的后处理方法对MCM–41沸石的孔道结构进行改造,并将四乙烯五胺(TEPA)负载在这些沸石上制备胺功能化吸附剂。利用N_(2)吸脱附、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等方法对沸石载体进行表征,并利用热重分析仪(TGA)对吸附剂的吸附性能进行评价,系统研究了载体的结构性质、活性胺负载量以及吸附温度对CO_(2)吸附性能的影响,计算了吸附剂的吸附动力学和吸附活化能。最后,通过循环吸脱附实验评估了吸附剂的稳定性。结果表明,通过合理设计载体的结构,可以有效提升基于不同吸附原理的吸附剂的CO_(2)吸附性能。微孔沸石对物理吸附过程更有利,而具有宽孔径分布的多级介孔沸石则比微孔沸石在负载TEPA后表现出更好的化学吸附性能。在80℃和15%(体积分数)CO_(2)条件下,经结构改造并负载TEPA的吸附剂(M–N−T60)的最大吸附容量达到4.04 mmol/g。10次吸脱附循环后,其吸附容量仅下降8.4%,表现出良好的循环稳定性能,这表明M–N−T60为一种有望应用于烟气中CO_(2)捕集的吸附材料。

主 题 词：CO_(2)捕集 胺功能化吸附剂 MCM–41沸石 后处理改性 循环稳定性 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070602[070602] 0706[理学-大气科学类] 0822[工学-核工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13225/j.cnki.jccs.2023.1639

馆 藏 号：203128387...