一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法；1、将壳聚糖粉末采用环氧丙基三甲基氯化铵进行季胺化；2、将季胺化壳聚糖溶于饱和碳酸钠溶液中搅拌并加入丙酮使沉淀完全析出，过滤、干燥得到负载有碳酸根的季胺化壳聚糖；3、负载有碳酸根的季胺化壳聚糖溶于水中，加入氧化石墨烯并超声处理；随后搅拌并装入玻璃瓶中在室温下静置；4、将装有溶液的玻璃瓶放入液氮中冰冻，然后移入冻干机中冻干得到壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶；本发明专利技术制备方法中壳聚糖成本低廉；加入氧化石墨烯后制备成复合气凝胶，具有大比表面积的优点，可提高二氧化碳吸附性能；同时以碳酸根为活性官能团吸附二氧化碳，可以通过控制湿度实现吸附剂的再生，具有再生能耗低的优点。

Preparation of chitosan based carbon dioxide adsorbent aerogels

The invention discloses a preparation method of chitosan based carbon dioxide adsorbed aerogels; 1. The chitosan powder is amidated with epoxy propyl three methyl ammonium chloride; 2, the quaternated chitosan is dissolved in the saturated sodium carbonate solution and stirred and added to the acetone to precipitate the precipitate completely, and the loaded carbonated roots are filtered and dried. Quaternary chitosan; 3, carbonated quaternary chitosan loaded with carbonic acid in water, adding graphene oxide and ultrasonic treatment; then stirred and loaded into glass bottles at room temperature; 4, the glass bottles containing the solution are frozen in liquid nitrogen and then moved into the freeze-drying machine to freeze dry chitosan based carbon dioxide for adsorption gas coagulation. In the preparation method of the invention, the chitosan has low cost, and the composite aerogel is prepared after adding graphene oxide, which has the advantage of large specific surface area and can improve the adsorption property of carbon dioxide. At the same time, carbon dioxide can be adsorbed with carbonate as active functional group and the adsorbent can be regenerated by controlling the humidity, and it has regenerative energy. The advantages of low consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法
本专利技术涉及一种二氧化碳吸附剂的制备方法，具体涉及一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法。
技术介绍
大量研究表明，全球二氧化碳浓度升高与气候变暖、海水酸化等环境问题有密切联系，研发新型的二氧化碳吸附剂是解决二氧化碳问题的重中之重。壳聚糖可以通过自然界中广泛存在的甲壳素脱乙酰化制备。壳聚糖支链含有羟基、胺基等官能团，易于进行化学枝接改性，比如季胺化。季胺基团带正电荷，可以吸引带负电荷的碳酸根。由于含有胺基，所以壳聚糖可以直接吸附二氧化碳，但是由于比表面积较低，所以吸附性能差。同时，胺基和二氧化碳结合力较强，所以必须在较高温度下才能实现解吸附，吸附剂再生能耗高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法，通过壳聚糖的季胺化使其可以负载碳酸根，碳酸根在纳米孔洞约束下的水解反应是可逆的，并且可以通过控制湿度来控制可逆反应进行的方向，从而实现依靠控制湿度实现二氧化碳的吸附与解吸附；通过与氧化石墨烯混合制备复合气凝胶，提高其比表面积，从而提高吸附性能。为了达到上述目的，本专利技术采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：步骤一，将壳聚糖粉末加入去离子水中并搅拌均匀成悬浮液，然后滴加乙酸并搅拌30分钟至壳聚糖完全溶解；然后在100rpm搅拌下逐渐加入环氧丙基三甲基氯化铵，环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖摩尔比为6:1。反应在55℃油浴下持续18小时，得到季胺化壳聚糖溶液；上述溶液经离心洗涤去除未反应的壳聚糖固体；加入甲醇去除未反应的环氧丙基三甲基氯化铵，随后加入丙酮，直至季胺化壳聚糖完全沉淀析出；步骤二，按照1g:100ml的比例，将季胺化壳聚糖溶于饱和碳酸钠溶液中，搅拌2～4小时，加入丙酮使沉淀完全析出，过滤、干燥得到负载有碳酸根的季...

【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖基二氧化碳吸附气凝胶的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：步骤一，将壳聚糖粉末加入去离子水中并搅拌均匀成悬浮液，然后滴加乙酸并搅拌30分钟至壳聚糖完全溶解；然后在100rpm搅拌下逐渐加入环氧丙基三甲基氯化铵，环氧丙基三甲基氯化铵与壳聚糖摩尔比为6:1。反应在55℃油浴下持续18小时，得到季胺化壳聚糖溶液；上述溶液经离心洗涤去除未反应的壳聚糖固体；加入甲醇去除未反应的环氧丙基三甲基氯化铵，随后加入丙酮，直至季胺化壳聚糖完全沉淀析出；步骤二，按照1g:100ml的比例，将季胺化壳聚糖溶于饱和碳酸钠溶液中，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋居正，陈炎，陈曦，闫渊，
申请(专利权)人：西安华泰博源质量检测有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61