一种MOF成型材料应用于低温二氧化碳捕获制造技术

本申请公开了一种MOF吸附剂的制备、改性和成型方法并应用于低温二氧化碳捕获。吸附剂制备方法为：第一，将多孔陶瓷表面处理洁净后，把金属M均匀负载到多孔陶瓷表面。第二，煅烧得到金属M的氧化物负载的多孔陶瓷。第三，加入H4dobpdc，在氧化物表面生长MOF晶种。冷却后，再加入金属M硝酸盐和H4dobpdc，使MOF长满蜂窝陶瓷表面。第四，使用二胺处理，得到胺修饰的成型的吸附材料。与粉体MOF相比，原位生长在多孔陶瓷的整体式吸附材料具有优异的机械强度，蜂窝状多孔结构明显降低吸附床的床层压降，同时还具备高的吸附量和循环稳定性。在70

【技术实现步骤摘要】
一种MOF成型材料应用于低温二氧化碳捕获


[0001]本申请涉及二氧化碳捕获
，尤其是涉及一种应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备、成型和改性。

技术介绍

[0002]大气中二氧化碳浓度的升高导致全球气候变暖是21世纪最为严峻的环境问题之一。碳捕集是一种重要的减缓大气中二氧化碳含量的方法。化学吸收法是工业上最为普遍的碳捕集技术。其中，胺类物质和二氧化碳之间具有酸碱相互作用，在捕获二氧化碳方面表现出了出色的能力。如乙醇胺水溶液是目前工业上广泛采用的二氧化碳吸附剂。但水溶液的比热容大，二氧化碳变温吸脱附过程能耗高，同时胺类物质还存在易挥发、腐蚀设备等问题。(Apply Energy,2016,165:648
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659；Fuel,2009,88(12):2481
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2488)
[0003]针对有机胺水溶液的不足之处，专利CN112892160A提出了一种相变吸收剂在二氧化碳捕集中的应用。以N
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氨乙基哌嗪为主吸收剂，以正丙醇为分相剂，以水为溶剂。相变吸收剂在吸附二氧化碳后，由均一的液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，将多孔陶瓷或金属纤维用NaOH溶液处理后真空干燥，将处理后的多孔陶瓷或金属纤维加入阳离子为金属M的硝酸盐溶液，使用浸渍、沉积沉淀或水热的方法将硝酸盐溶液中的金属M元素均匀沉淀到多孔陶瓷或金属纤维的表面；步骤2，将步骤1制得的多孔陶瓷或金属纤维进行煅烧得到金属M的氧化物负载的多孔陶瓷或金属纤维；步骤3，以金属M的氧化物负载的多孔陶瓷或金属纤维中的金属M为金属源，甲醇和N,N
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二甲基甲酰胺为溶剂，加入H4dobpdc，在120℃
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200℃的温度下反应11小时
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13小时，使得金属M的氧化物表面长上MOF晶种，待反应液冷却至25℃后，再加入阳离子为金属M的硝酸盐和H4dobpdc，在25℃下继续反应使MOF长满多孔陶瓷或金属纤维的表面；步骤4，将步骤3制得的多孔陶瓷或金属纤维用二胺处理，得到胺修饰的成型的高性能吸附材料。2.根据权利要求1所述的应用于低温二氧化碳捕获的吸附剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，将硝酸盐溶液中的金属M元素均匀沉淀到多孔陶瓷或金属纤维的表面的方法为：将阳离子为金属M的硝酸盐溶于去离子水中，将处理后的多孔陶瓷或金属纤维加入硝酸盐溶液中，然后加入尿素，加热回流23小时
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25小时，使得硝酸盐中的金属离子M均匀沉积沉淀到多...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晨，田井清，赵培培，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：