The invention provides a porous nanofiber material used for carbon dioxide adsorption and a preparation method thereof. The porous nano fiber material for adsorption of carbon dioxide, which is characterized in that includes porous nano fiber, porous nano fiber of the hydrolyzed and amino containing compounds or polymers were obtained for hydrothermal reaction, porous nano fiber material for carbon dioxide adsorption. The porous nanofiber material prepared by the invention has high carbon dioxide adsorption capacity, absorption and desorption, cycle stability and anti pulverization performance, and has great application potential in the carbon capture field.
【技术实现步骤摘要】
一种用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料及其制备方法
本专利技术涉及一种用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料及其制备方法,属于二氧化碳吸附
技术介绍
近年来,全球变暖是人类面临的重大环境问题之一,也是21世纪人类面临的严峻挑战之一。全球变暖的罪魁祸首温室气体中的二氧化碳排放量尤为显著,是造成温室效应的最主要气体。因此,二氧化碳的捕集、利用与封存被认为是解决二氧化碳减排问题的关键举措并逐渐成为科学界的研究热点。其中,吸附分离捕集技术具有效率高、能耗低、吸脱附循环稳定等优点,已成为最具发展潜力的二氧化碳捕集技术之一。开发新型吸附材料是碳捕集技术的关键。目前,大量研究的吸附材料主要有:利用化学吸附的沸石分子筛、基于物理吸附的多孔碳材料以及具有超高比表面积的金属有机框架等材料。上述多孔材料虽具有一定的二氧化碳吸附性能,但其均以颗粒形式存在,在燃煤电厂烟道气的特定环境下使用时,存在易粉化、吸附量和吸脱附循环性能迅速降低以及使用后难以分离回收的缺陷,限制了其可操作性和实际应用性能。多孔纳米纤维材料以其连续性好、孔道结构丰富和具有一定的比表面积等结构优势,可有效克服颗粒材料因其结构不连续性和易粉化所带来的应用缺陷,在二氧化碳吸附领域表现出巨大的应用潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料及其制备方法,以解决上述颗粒状多孔材料在使用过程中普遍存在易粉化、吸附量和吸脱附循环性能迅速降低的问题。为了达到上述目的,本专利技术提供了如下技术方案:一种用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料,其特征在于,包括多孔纳米纤维,所述的多孔纳米纤维经水 ...
【技术保护点】
一种用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料,其特征在于,包括多孔纳米纤维,所述的多孔纳米纤维经水解后与含氨基化合物或聚合物进行水热反应,得到用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料。
【技术特征摘要】
1.一种用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料,其特征在于,包括多孔纳米纤维,所述的多孔纳米纤维经水解后与含氨基化合物或聚合物进行水热反应,得到用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料。2.权利要求1所述的用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料的制备方法,其特征在于,包括:步骤1:制作多孔纳米纤维;步骤2:配制含有质量分数为60~78%无水乙醇、20~30%去离子水和2~20%氢氧化钠的混合溶液,将多孔纳米纤维浸入上述混合溶液中,在70~100℃下水浴加热反应5~15min,将反应后的纤维在0.05~0.15mol/L盐酸中浸泡2~10min后用去离子水洗涤至中性,50~70℃下烘干,得到水解多孔纳米纤维;步骤3:将水解多孔纳米纤维置于质量分数为5~50%的含氨基化合物或聚合物的水溶液中,在80~100℃条件下水热反应3~6h后取出,用去离子水洗涤至中性,50~70℃下烘干,制得用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料。3.如权利要求2所述的用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料的制备方法,其特征在于,所述的多孔纳米纤维的孔径为5~50nm,孔隙率为80~95%。4.如权利要求2所述的用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料的制备方法,其特征在于,所述的多孔纳米纤维的制备方法包括:第一步:在室温下,在搅拌釜中将纺丝用的至少一种水溶性聚合物和至少一种非水溶性聚合物搅拌溶解于溶剂中,得到质量分数为8~40%的电纺原料,将得到的电纺原料加入到静电纺丝装置中进行静电纺丝,得到复合纳米纤维模板材料;第二步:将第一步得到的复合纳米纤维模板材料置于水热反应釜中,加入适量去离子水,在80~120℃下水热反应6~12h,以去除复合纳米纤维模板材料中所含的水溶性聚合物,50~70℃下烘干,得到多孔纳米纤维。5.如权利要求4所述的用于二氧化碳吸附的多孔纳米纤维材料的制备方法,其特征在于,所述的所述第一步中的搅拌速度为100~2500r/min,搅拌时间为8~24h。6.如权利要求4所述的用...
【专利技术属性】
技术研发人员:王先锋,张宇菲,关霁铭,丁彬,俞建勇,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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