适用于超低浓度二氧化碳捕集的疏水性季铵聚合物吸附剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于超低浓度二氧化碳捕集的季铵聚合物吸附剂及其制备方法和在吸附空气中二氧化碳的应用。制备方法包括：将季铵聚合物活性基体、骨架载体、造孔助剂和疏水性载体均匀分散在有机溶剂中，混均得到前驱体主料；将前驱体主料制成具有一定厚度的材料，然后静置于大气环境中自然固化成型，接着将其转移至去离子水中进一步固化成型，得到未功能化的疏水性季铵聚合物吸附剂；将未功能化的疏水性季铵聚合物吸附剂置于碱金属碳酸盐溶液中，得到功能化后的疏水性季铵聚合物吸附剂。本发明专利技术吸附剂在高相对湿度条件下可表现出高二氧化碳吸附速率和吸附容量。高二氧化碳吸附速率和吸附容量。高二氧化碳吸附速率和吸附容量。

【技术实现步骤摘要】
适用于超低浓度二氧化碳捕集的疏水性季铵聚合物吸附剂及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及直接空气二氧化碳(CO2)捕集
，具体涉及一种适用于超低浓度(可低至400ppm以下)二氧化碳捕集的疏水性季铵聚合物吸附剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在过去的半个多世纪里，冰川融化、海平面上升、极端天气、臭氧消耗等全球自然气候问题日益严重，应对因温室气体大量排放造成的全球气候变暖问题更是到了刻不容缓的程度。
[0003]作为负排放技术之一，直接空气二氧化碳捕集技术(DAC)指通过捕集装置直接从空气中去除CO2以降低大气CO2浓度，由于其低土地足迹、可灵活部署等优势，可以有效满足移动源的碳减排需求，同时可以与CO2利用、封存等后处理技术实现耦合，是富有前景的碳减排技术。
[0004]在当前主流DAC技术路线中，高温溶液技术、变温吸附技术由于其再生过程对热源的高需求使得系统整体能耗偏高，不适用于未来低经济成本规划下的工业化应用。而常温变湿吸附技术仅依靠水的蒸发自由能作为CO2再生的能量来源，捕集全过程可在常温环境下进行，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于超低浓度二氧化碳捕集的疏水性季铵聚合物吸附剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)将季铵聚合物活性基体、骨架载体、造孔助剂和疏水性载体均匀分散在有机溶剂中，混均得到前驱体主料；所述疏水性载体选自聚偏二氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚氟乙烯中的至少一种；以所述骨架载体和所述疏水性载体的总质量为100％计，所述疏水性载体的添加质量比例为10％～60％；(2)将所述前驱体主料制成具有一定厚度的材料，然后静置于大气环境中自然固化成型，接着将其转移至去离子水中进一步固化成型，得到未功能化的疏水性季铵聚合物吸附剂；(3)将所述未功能化的疏水性季铵聚合物吸附剂置于碱金属碳酸盐溶液中，得到功能化后的疏水性季铵聚合物吸附剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体为：先将所述季铵聚合物活性基体、所述骨架载体和所述造孔助剂均匀分散在所述有机溶剂中，形成前驱体辅料，再向所述前驱体辅料中加入所述疏水性载体，混匀得到所述前驱体主料。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：所述季铵聚合物活性基体选自D290系大孔树脂、D201系大孔树脂、IRA
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900系大孔树脂中的至少一种；所述骨架载体选自聚醚砜、醋酸纤维素、聚乙烯中的至少一种；所述造孔助剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、陶瓷中的至少一种；所述聚偏二氟乙烯的重均分子量为180000～534000g/mol；所述聚三氟氯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，董昊，方梦祥，骆仲泱，高翔，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：