[發明專利]一種基于正硅酸鈉和碳酸鹽協同作用的CO2

在審

• 申請號: 202010213504.7
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111346600A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王子睿;唐忠鋒;王建強;劉偉華;凌長見;汪洋;曹云
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01D53/02;B01J20/30
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 宋麗榮

1.一種基于正硅酸鈉和碳酸鹽協同作用的CO₂捕獲方法，其特征在于，該CO₂捕獲方法包括如下步驟：

S1，將九水偏硅酸鈉和氫氧化鈉混合，100℃-140℃下烘干得到正硅酸鈉前軀體，550℃-650℃下煅燒得到正硅酸鈉粉末；

S2，將正硅酸鈉粉末和堿金屬碳酸鹽粉末混合得到混合吸附劑，該堿金屬碳酸鹽粉末為碳酸鋰粉末、碳酸鈉粉末、和/或碳酸鉀粉末；

S3，將混合吸附劑置于待處理環境中，混合吸附劑中的正硅酸鈉粉末保持固態而堿金屬碳酸鹽粉末形成為熔體，從而使得正硅酸鈉粉末分散在具有良好流動性的堿金屬碳酸鹽熔體中，在待處理環境中的CO₂與正硅酸鈉進行反應的同時，待處理環境中的CO₂與堿金屬碳酸鹽結合生成C₂O₅^2-來增強CO₂在混合吸附劑中的溶解性以協同捕獲CO₂。

2.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S1中，在九水偏硅酸鈉和氫氧化鈉混合后，加去離子水轉移至真空干燥箱中烘干得到正硅酸鈉前軀體，然后放入馬弗爐中煅燒得到正硅酸鈉粉末。

3.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S1中，烘干溫度為115℃-125℃，煅燒溫度為595℃-605℃。

4.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S1中，烘干時間為11h-13h，煅燒時間為30min-90min。

5.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S1中，正硅酸鈉前軀體在煅燒后經過研磨和過篩得到粒徑介于54μm-74μm之間的正硅酸鈉粉末。

6.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S1中，九水偏硅酸鈉和氫氧化鈉的摩爾比為1:2。

7.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S2中，正硅酸鈉粉末和堿金屬碳酸鹽粉末在機械混合后研磨得到混合吸附劑。

8.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S2中，正硅酸鈉粉末和堿金屬碳酸鹽粉末的質量比分別為1:0.5-2。

9.根據權利要求1所述的CO₂捕獲方法，其特征在于，在步驟S3中，待處理環境中的CO₂在低于400℃下與堿金屬碳酸鹽結合生成C₂O₅^2-來增強CO₂在混合吸附劑中的溶解性。