二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂、制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂、制备方法与应用。所述二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂包括：气凝胶多孔载体，以及负载于其中的功能性液体。所述制备方法包括：使功能性液体与载液混合，形成均相混合溶液，使二氧化硅气凝胶与均相混合溶液接触，浸置并搅拌混合均匀形成混合体系，之后离心，对所获沉淀物进行干燥，制得二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂。本发明专利技术制备的气凝胶固液复合吸附剂不仅能够更加完好地维持气凝胶的孔结构，并且在64％的负载量下其吸附量达到了4.8mmol/g，提高了功能性液体的胺利用效率，在10次吸脱附循环后仍具有较高的吸附量，提高了CO2吸附剂的应用前景。吸附剂的应用前景。吸附剂的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂、制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种吸附剂，具体涉及一种二氧化硅气凝胶固液复合二氧化碳吸附材料及其制备方法与应用，属于二氧化碳吸附剂


技术介绍

[0002][0003]为了减缓未来由于发电厂和工业过程中的二氧化碳排放造成的气候变化，加强全球对气候变化威胁的反应，除了开发新能源来取代化石燃料之外，国际能源机构(IEA)还开发了二氧化碳捕获和封存技术(CCS)。近年来，研究人员为了对捕获的二氧化碳加以利用，又提出了二氧化碳捕获和利用(CCU)这一技术。目前捕获二氧化碳的方法主要有三种：燃烧前捕集、燃烧后捕集和富氧燃烧捕集。其中燃烧后捕集最为常用，主要分为吸收法、低温分离法、膜分离法和吸附法(文献“Chem.Soc.Rev.,2020,49,8584
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8686”)。目前工业上已经大规模应用醇胺等液体吸收剂捕获二氧化碳，其具有较大的吸附量，但同时会对设备造成腐蚀且粘度大，难以回收利用等缺陷；低温分离法仅仅适用于CO2浓度较高(>60％)的原料气体；膜分离法设备简单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂，其特征在于，包括：气凝胶多孔载体，以及负载于所述气凝胶多孔载体中的功能性液体，所述气凝胶多孔载体为二氧化硅气凝胶，所述功能性液体包括可吸收CO2的有机胺、功能性离子液体、低共熔溶剂中的任意一种或两种的组合。2.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂，其特征在于：所述可吸收CO2的有机胺包括二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、乙醇胺、聚乙烯亚胺中的任意一种或两种以上的组合，优选为四乙烯五胺；和/或，所述功能性离子液体包括氨基酸离子液体、醋酸离子液体、酚盐离子液体中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述低共熔溶剂包括磷酸三丁酯、碳酸亚丙酯、正甲基吡咯烷酮、甲醇、聚乙二醇二甲醚中的任意一种分别与聚乙二醇二烷基醚形成的混合物、氯化胆碱与醇胺的混合物、氯化胆碱与氨基酸的混合物中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶包括亲水型SiO2气凝胶、疏水型SiO2气凝胶中的任意一种，优选为疏水型SiO2气凝胶；和/或，所述二氧化硅气凝胶的比表面积为200～1000m2/g，孔容为2～4cm3/g，平均粒径为1～2μm，平均孔径为14～20nm。4.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂，其特征在于：所述二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂中功能性液体的负载量为30～82％，比表面积为3～300m2/g；和/或，所述二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂在1h内的吸附量为2～5mmol/g，并且在10次吸脱附循环中的吸附量损失小于10％。5.如权利要求1
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4中任一项所述二氧化硅气凝胶固液复合CO2吸附剂的制备方法，其特征在于，包括：使功能性液体与载液混合，形成均相混合溶液，所述功能性液体包括可吸收CO2的有机胺、功能性离子液体、低共熔溶剂中的任意一种或两种的组合；使二氧化硅气凝胶与均相混合溶液接触，浸置并搅拌混合均匀形成混合体...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学同，江昊天，盛智芝，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：