[發(fā)明專利]用于二氧化碳的吸附劑、其制備方法和二氧化碳捕獲模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310043235.4
• 申請(qǐng)日: 2013-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN103240050B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)赫載;權(quán)純哲;徐正吉;李弦哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B01J20/08
• 分類號(hào): B01J20/08;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 金擬粲

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2012年2月2日和2013年1月15日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)No.10-2012-0010987和10-2013-0004586的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

公開了用于二氧化碳的吸附劑、其制備方法和包括其的二氧化碳捕獲模塊(組件，module)。

背景技術(shù)

隨著日益增加地使用化石燃料，更多的二氧化碳(已知其對(duì)地球的全球變暖具有嚴(yán)重的影響)被排放到空氣中。因此，已對(duì)從化石燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣、煤氣化時(shí)產(chǎn)生的合成氣和天然氣重整時(shí)產(chǎn)生的燃料氣體中除去二氧化碳進(jìn)行了研究。

將二氧化碳從廢氣中除去可以濕化學(xué)吸收法、干化學(xué)吸收法、吸附法、膜分離法等進(jìn)行。但是，為了從廢氣中捕獲相對(duì)大量的二氧化碳，需要具有相對(duì)高的吸附性能的吸附劑。

通常，吸附劑可分為低溫(0°C-室溫)吸附劑，如MOF(金屬有機(jī)骨架)/ZIF(沸石-咪唑酯骨架)、沸石、碳等；中溫(約150-約400°C)吸附劑，如水滑石等；和高溫(大于或等于約500°C)吸附劑。這些吸附劑具有工藝復(fù)雜和額外成本的問題，因?yàn)槿紵笈欧诺膹U氣應(yīng)當(dāng)冷卻或加熱。因此，需要開發(fā)在約150-約400°C范圍的溫度下(在所述溫度下從廢氣中吸附二氧化碳)具有相對(duì)高的吸附性能的吸附劑。

發(fā)明內(nèi)容

各種實(shí)施方式涉及用于二氧化碳的吸附劑，其具有相對(duì)高的吸附性能和熱穩(wěn)定性且在相對(duì)高的溫度下工作。

各種實(shí)施方式涉及制造所述用于二氧化碳的吸附劑的方法，和包括其的二氧化碳捕獲模塊。

用于二氧化碳的吸附劑可包括包含二價(jià)第一金屬(M¹)、三價(jià)第二金屬(M²)和具有范圍約2.0-約4.0的電負(fù)性的元素(A)的復(fù)合金屬氧化物。所述復(fù)合金屬氧化物可具有無定形結(jié)構(gòu)。

所述復(fù)合金屬氧化物可用下列化學(xué)式1表示。

[化學(xué)式1]

[M¹_1-xM²_xA_y]O_a

在化學(xué)式1中，M¹是二價(jià)第一金屬，M²是三價(jià)第二金屬，A是具有約2.0-約4.0的電負(fù)性的元素，x在0.2-0.4的范圍，y在0.3-3的范圍，且a是使氧與M¹、M²和A電荷平衡所需的數(shù)。

所述二價(jià)第一金屬M(fèi)¹可選自堿土金屬、過渡金屬和它們的組合，且特別地，選自鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈹(Be)和它們的組合。所述三價(jià)第二金屬(M²)可選自屬于IUPAC周期表中第13族的元素、過渡金屬、鑭系元素和它們的組合，且特別地，選自鋁(Al)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鑭(La)、鈰(Ce)、鎵(Ga)、銦(In)、釩(V)和它們的組合。

在復(fù)合金屬氧化物中第一金屬M(fèi)¹與第二金屬M(fèi)²的摩爾比(M¹/M²)可在約1.5/1-約4/1的范圍內(nèi)。

所述具有約2.0-約4.0的電負(fù)性的元素(A)可選自磷(P)、硼(B)、氟(F)、硫(S)、氯(Cl)和它們的組合。所述元素(A)可特別地具有范圍約2.2-4.0、且更特別地約3.0-約4.0的電負(fù)性。

所述用于二氧化碳的吸附劑還可包括在所述復(fù)合金屬氧化物的表面上的堿金屬或堿金屬氧化物的至少一種。