[發(fā)明專利]一種改性硅膠CO2 在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010139868.5 | 申請日： | 2020-03-03 |
| 公開（公告）號： | CN111298763A | 公開（公告）日： | 2020-06-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 韓雨雪;陳彬劍;劉豐盛;李凱月 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東建筑大學(xué) |
| 主分類號： | B01J20/10 | 分類號： | B01J20/10;B01J20/30;B01D53/02 |
| 代理公司： | 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人： | 鄭平 |
| 地址： | 250101 山東省濟(jì)*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改性 硅膠 co base sub | ||
本發(fā)明涉及氣體吸附劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性硅膠CO2吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。所述方法包括如下步驟：(1)將硅膠加入酸溶液中，在攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng)；(2)待步驟(1)反應(yīng)完成后對固體產(chǎn)物進(jìn)行洗滌，完成后對產(chǎn)物進(jìn)行初步干燥，得到固體吸附劑；(3)將所述固體吸附劑在真空條件下進(jìn)行干燥，得到改性硅膠CO2吸附劑。本發(fā)明采用特定的酸在特定濃度條件下對硅膠進(jìn)行改性，從而清理硅膠孔道，增大硅膠比表面積，提高物理吸附，同時(shí)羧基等活性物質(zhì)負(fù)載到硅膠上，提升化學(xué)吸附，明顯提高了吸附劑對CO2的吸附量。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氣體吸附劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性硅膠CO2吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)
公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
隨著工業(yè)化的進(jìn)步與化石能源的使用，二氧化碳(CO2)過度排放，溫室效應(yīng)等環(huán)境問題日益突出。為了減少空氣中CO2的含量，對CO2進(jìn)行吸附捕獲是減少其排放的途徑之一。傳統(tǒng)的捕獲方法主要是使用含胺溶劑對CO2進(jìn)行直接吸附，但成本高、重復(fù)使用率低以及對儀器的腐蝕嚴(yán)重等問題一直影響著這種方法的推廣。另外由于溶劑與氣體的接觸面積有限，大大降低了CO2吸附量。因此尋找一種新的CO2捕獲方式成為目前研究者面臨的一大難題(參見文獻(xiàn)1)。
硅膠因?yàn)槠漭^大的比表面積擁有良好的物理吸附性能，目前已作為吸附材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用(參見文獻(xiàn)2)，如二氧化碳吸附、天然氣脫水、氫氣脫氯等。另外，由于大量的羥基存在于硅膠的表面，有利于對極性分子的吸收，也為硅膠的化學(xué)改性提供了可能。
研究者們提出了將活性物質(zhì)負(fù)載到硅膠等多孔聚合物上，將物理吸附與化學(xué)吸附結(jié)合，提高吸附量，具有較高的應(yīng)用前景。例如，王洪梅等將堿土金屬(鉀、鈣、鈉、鎂等)作為活性物質(zhì)，采用常規(guī)浸漬法負(fù)載到硅膠上，制備了一種高效的CO2吸附劑Ca-XFGJ，在吸附壓力0.5MPa，吸附溫度20℃時(shí)，吸附量達(dá)到了22.32mL/g，大大提高了CO2吸附量(參見文獻(xiàn)3)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
文獻(xiàn)1：宋雪.酸-金屬離子改性碳質(zhì)吸附劑及其吸附分離垃圾填埋氣CO2/CH4的研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2017。
文獻(xiàn)2：梅華,陳道遠(yuǎn),姚虎卿,等.硅膠的二氧化碳吸附性能及其與微孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系[J].天然氣化工,2004,29(5):21-25。
文獻(xiàn)3：王洪梅，羅仕忠，吳永永，等.改性硅膠吸附劑用于CO2/CH4吸附分離的研究[J]，天然氣化工，2012,37(5)：1-5。
發(fā)明內(nèi)容
為進(jìn)一步提高吸附劑的吸附量，本發(fā)明提出了一種改性硅膠CO2吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明通過采用特定的酸在特定條件下對硅膠進(jìn)行改性，從而清理硅膠孔道，增大硅膠比表面積，同時(shí)將羧基等活性物質(zhì)負(fù)載到硅膠上，有效提高了吸附劑對CO2的吸附量。
本發(fā)明第一目的：提供一種改性硅膠CO2吸附劑。
本發(fā)明第二目的：提供一種改性硅膠CO2吸附劑的制備方法。
本發(fā)明第三目的：提供所述改性硅膠CO2吸附劑的應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，具體地，本發(fā)明公開了以下技術(shù)方案：
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