The invention discloses a CO2 solid amine adsorbents and preparation method thereof, the adsorbent comprises a mesoporous silicate copper nano microspheres (core-shell microspheres and hollow spheres), 3 aminopropyltriethoxysilane (APTES), using the method of grafting N (beta aminoethyl) ammonia Gama propyl trimethoxy silane (AEAPS), two ethylene three amine trimethoxysilane (TA) bonded to copper silicate nanoparticles surface, solid amine adsorbents and its application in CO2 adsorption. The preparation method is as follows: (1) using the improved Stober method for the synthesis of SiO2 nanoparticles (200nm); (2) to SiO2 microspheres by hydrothermal synthesis of copper silicate nanoparticles by the hydrothermal reaction time of different preparation of CuSiO3@SiO2 core-shell nanospheres and hollow CuSiO3 nanospheres (; 3) the use of APTES, AEAPS, TA copper silicate nanoparticles carrier surface functionalization. The adsorbent has good thermal stability, low adsorption and desorption temperature, good adsorption and desorption cycle stability, large adsorption capacity and other significant advantages. It can efficiently capture CO2.
【技术实现步骤摘要】
一种球状CSNS-Amine纳米结构CO2吸附剂的制备方法
本专利技术涉及CO2吸附剂的制备领域,具体涉及三种基体材料的制备方法和九种胺嫁接改性的吸附剂制备方法及其在CO2吸附领域的应用。
技术介绍
全球气候变暖已引起人们的广泛关注,CO2作为最主要的温室气体,其主要来源是化石燃料燃烧,而燃煤电厂烟道气是主要的CO2来源,因此电厂烟道气中CO2的捕集与封存技术(CCS)将是稳定大气中CO2浓度的重要手段。随着社会经济的快速发展,我国对电力的需求逐年增大,而且我国的能源结构目前还很难改变,因此CO2排放量会不断增加,另一方面,CO2可广泛应用于工业、商业、运输、医疗等各个领域,具有潜在的资源性。因此,如何高效、经济地捕集和回收CO2,对达到CO2的减排要求及我国燃煤发电的可持续发展有长远的意义。目前,CO2捕集广泛使用的胺溶液吸收法存在腐蚀性强、能耗大、吸收剂易流失的缺点,而新型固体吸附剂具有能耗低、循环吸脱附性能稳定、操作条件简单等优点,成为一种极具潜力的CO2捕集技术。硅酸盐材料由于其结构特征(硅氧四面体,硅原子占据中心,四个氧原子占据四角),其化学性质稳定,熔点高,使其具有良好的热稳定性,并且介孔硅酸盐材料具备较高的比表面积和孔容,以及高的CO2选择性,使其成为制备CO2吸附剂的较好的载体。因为材料与CO2间的分子作用力,硅酸盐的独特的结构特征还使得其对CO2具有较高的物理吸附性能。硅酸铜纳米球表面含有丰富的硅羟基,利于有机胺与其表面发生化学接枝,将含氨基的硅烷偶联剂嫁接到硅酸铜材料上,制备的固体胺吸附剂用于CO2吸附,可以有效提高CO2吸附量,并且化 ...
【技术保护点】
一种球状CSNS‑Amine纳米结构CO2吸附剂,其特征在于:其结构为xAmine/SiO2‑yCuSiO3,有机胺嫁接在以SiO2纳米胶体球为模板的外表面包覆硅酸铜纳米针状阵列的球状结构表面,其中,x为有机胺的种类,y为硅酸铜纳米球水热时间。
【技术特征摘要】
1.一种球状CSNS-Amine纳米结构CO2吸附剂,其特征在于:其结构为xAmine/SiO2-yCuSiO3,有机胺嫁接在以SiO2纳米胶体球为模板的外表面包覆硅酸铜纳米针状阵列的球状结构表面,其中,x为有机胺的种类,y为硅酸铜纳米球水热时间。2.根据权利要求1所述的球状CSNS-Amine纳米结构CO2吸附剂,其特征在于形成CuSiO3@SiO2核壳结构复合材料和CuSiO3纳米空心球。3.根据权利要求1所述的球状CSNS-Amine纳米结构CO2吸附剂,其特征在于对有机胺种类与硅酸铜纳米球形貌进行调变以得到不同的吸附剂材料。4.根据权利要求1所述的球状CSNS-Amine纳米结构CO2吸附剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)制备SiO2纳米微球材料:首先将5mL正硅酸乙酯溶解在20mL去离子水和260mL无水乙醇的混合物中,再将14mL氨水加入上述混合液中混合均匀,常温下机械搅拌反应3h;反应完成后,将乳白色液体在7000r/min下离心2min;将得到的白色胶质水洗、乙醇洗后置于60℃下烘干;2)制备CuSiO3@SiO2核壳结构载体和CuSiO3纳米空心球载体:首先称取0.52g胶体球A超声分散于160mL去离子水中,同时将2.8mmol的Cu(NO3)2・3H2O和24mLNH3・H2O溶于240mL去离子水中形成蓝色铜氨溶液;将超声分散均匀的胶体球A乳浊液与铜氨溶液同时迅速倒入加机械搅拌的圆底烧瓶中,搅拌10-20min,然后转移至...
【专利技术属性】
技术研发人员:岳海荣,丁明月,唐思扬,刘长军,梁斌,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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