The invention provides a method for modifying calcium-based carbon dioxide adsorbent by carbon template method, in which inorganic calcium source precursor and inert carrier precursor are evenly mixed with organic carbon source in aqueous solution, then the mixed solution is dried to obtain solid powder, and finally the solid powder is carbonized and calcined to prepare metal skeleton bond. A nanocomposite calcium based carbon dioxide adsorbent is constructed. The calcium-based carbon dioxide adsorbent synthesized by the invention has the characteristics of fast adsorption rate, high adsorption capacity, weak kinetic limitation and good cycling stability, and has the advantages of small amount of added organic carbon source, wide source and low cost, simple preparation process, and can effectively solve the problem that the existing calcium-based carbon dioxide adsorbent particles are easy to agglomerate and burn. The problem of junction improves its adsorption capacity and stability to carbon dioxide.
【技术实现步骤摘要】
一种碳模板法改性钙基二氧化碳吸附剂及其制备方法
本专利技术涉及及一种用于高温捕获二氧化碳的CaO材料的改性制备方法,具体涉及一种碳模板法改性钙基二氧化碳吸附剂及其制备方法。
技术介绍
化石燃料燃烧带来的大规模二氧化碳排放引发了日益明显的温室效应,燃煤电厂是最主要的长期稳定排放源,控制和减少燃煤烟气二氧化碳是缓解温室效应的重要途径。由于燃煤烟气温度较高,研发高温下可直接捕获二氧化碳的高效吸附剂,能避免降温处理,减少二氧化碳捕集分离过程中的能量损失。研究中高温钙基吸附剂由于有原料广泛、理论循环吸附量高、吸附二氧化碳速率快,具有好的工业应用前景等特点受到了越来越多的关注。然而自然界的二氧化碳吸附剂前驱体如石灰石,虽初始循环吸附量较高,但在高温再生过程中容易引起吸附剂的烧结,造成吸附量会随着循环次数的增加而急速下降。为了改善这种状况,研究人员采用减小CaO颗粒粒径和添加抗烧结的氧化物等方法来提高其循环性能。研究显示随着CaO粒径减小,吸附剂活性明显改善,尤其是纳米CaO颗粒,比表面积急剧增加,吸附二氧化碳速率加快,转化率提高。采用有机酸钙作为钙源,煅烧过程会释放大量有机物和二氧化碳制备出多孔高活性的小颗粒吸附剂,但颗粒尺寸主要处于微米级且有机酸钙成本较高。常规共沉淀法和溶胶-凝胶法可合成纳米CaO颗粒,但其制备流程和原理较为复杂,成本复杂,其工业化应用受到限制。纳米多孔结构的CaO颗粒虽具有高性能的优点,但其颗粒易团聚和烧结。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种碳模板改性钙基吸附剂的方法,改性成本较低且改性后吸附剂为纳米颗粒,掺杂惰性载体后能行 ...
【技术保护点】
1.一种碳模板法改性钙基二氧化碳吸附剂的方法,其特征在于,包括步骤:S1:将无机钙源和惰性载体前驱体置于盛有去离子水的容器中,再将碳源加入所述容器中,恒温搅拌均匀后得混合液,并将所述混合液恒温干燥后得烘干样品;S2:将所述烘干样品在N2气氛中升温至500℃‑700℃的碳化温度,恒温碳化后得到带碳模板的混合物;S3:将所述带碳模板的混合物在空气气氛中升温至800℃的煅烧温度,恒温煅烧2小时后自然冷却至室温得到改性后的钙基二氧化碳吸附剂。
【技术特征摘要】
1.一种碳模板法改性钙基二氧化碳吸附剂的方法,其特征在于,包括步骤:S1:将无机钙源和惰性载体前驱体置于盛有去离子水的容器中,再将碳源加入所述容器中,恒温搅拌均匀后得混合液,并将所述混合液恒温干燥后得烘干样品;S2:将所述烘干样品在N2气氛中升温至500℃-700℃的碳化温度,恒温碳化后得到带碳模板的混合物;S3:将所述带碳模板的混合物在空气气氛中升温至800℃的煅烧温度,恒温煅烧2小时后自然冷却至室温得到改性后的钙基二氧化碳吸附剂。2.根据权利要求1所述的一种碳模板法改性钙基二氧化碳吸附剂的方法,其特征在于,所述无机钙源为硝酸钙和/或碳酸钙。3.根据权利要求1所述的一种碳模板法改性钙基二氧化碳吸附...
【专利技术属性】
技术研发人员:王珂,苏震,孙吉,赵鹏飞,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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