CO2捕集,吸附,氨基功能化材料,煤气化细渣,嫁接"/>
  • 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤气化细渣基吸附剂的CO2吸附性能研究
  • 9
  • 作者

    孙佳俊郭建英张雷刘生玉张素红常承兵

  • 单位

    太原理工大学矿业工程学院

  • 摘要
    吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔载体作为重要的CO2吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。本研究使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得酸浸渣材料(AFS),进一步嫁接3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)制备氨基功能化CO2吸附材料(AFS-A-X)。利用热重分析(TG-DTG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和低温N2吸脱附等方法对样品进行表征,利用高压气体吸脱附仪(PCTPro)考察FS、AFS和AFS-A-X的CO2吸附性能,建立等温吸附模型,并计算等量吸附热。结果表明,相较于FS,AFS的硅羟基含量更高,孔隙结构更丰富,更适合做嫁接原材料。在60 ℃,1.0 bar的吸附条件下,AFS-A-3材料的CO2吸附量较AFS提高了19.6%,达到0.61 mmol/g。在30 ℃~70 ℃的温度范围内,AFS-A-3的吸附性能随温度上升而下降;相同条件下,AFS-A-3在低压段(0~0.15 bar)的吸附能力明显高于AFS,说明AFS-A-3在低CO2分压条件下有更高的应用潜力。经过十次吸脱附循环后,AFS-A-3在60 ℃,1.0 bar条件下对CO2的吸附量下降了5%。AFS和AFS-A-3的等温吸附曲线可用Langmuir模型较好描述。相比于AFS,嫁接改性的AFS-A-3对CO2的等量吸附热有明显增加,据此推断吸附类型由物理吸附主导转变为物理吸附与化学吸附共同作用。
  • 关键词

    CO2捕集" data-show="keyboard">2捕集"name="keyword">CO2捕集吸附氨基功能化材料煤气化细渣嫁接

  • 文章目录
    0 引 言
    1 实验部分
    1.1 实验材料
    1.2 吸附剂的制备
    1.2.1 酸浸渣吸附剂的制备
    1.2.2 AFS嫁接改性吸附剂的制备
    1.3 吸附剂的表征
    2吸附实验'>1.4 CO2吸附实验
    2 结果与讨论
    2.1 吸附剂的性质
    2吸附性能'>2.2 CO2吸附性能
    2.2.1 FS和AFS的吸附性能
    2.2.2 温度对AFS的吸附性能影响
    2.2.3 APTES加入量对吸附性能的影响
    2.2.4 温度对AFS-A-3的吸附性能影响
    2.2.5 循环再生能力
    2.2.6 吸附等温线类型与等量吸附热
    3 结 论
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