【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳中和，具体为一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法及其应用。
技术介绍
1、着工业化的快速发展和化石燃料的广泛使用，温室气体的大量排放已成为全球变暖和全球气候变化的最实质性问题。2022年，世界气象组织（wmo）发布的《温室气体公报》显示，地球大气中三种主要温室气体，即二氧化碳（co2）、甲烷（ch4）和氧化亚氮（n2o）的浓度都创下了新高。其中co2的排放量最高，占全部温室气体排放量的75%，因此是最主要的温室气体。co2的过量排放是全球变暖的主要原因，导致极端天气频繁发生、海平面加速上升、极地冰雪持续融化等。
2、1970年到2018年，全球co2排放量从大约16增加到37.5吉吨，到2050年将达到60吉吨。
3、co2排放控制不力不仅会破坏生态系统的平衡，还会直接威胁到人类的正常生存，减少co2排放已经迫在眉睫。政府间气候变化专门委员会（ipcc）的评估敦促能源、工业、建筑、交通进行变革，到2030年，将co2的排放量降至45%，将全球气温增长限制在1.5℃左右，这相对于2010年的水平。虽然已经有大量研究致力于探索更清洁的燃料和更高效的发电技术，但是这些解决方案仍然太昂贵而无法商业化和广泛应用。化石燃料的燃烧、快速工业化和不当地回收过程是污染的主要原因，并对生态系统构成重大威胁。根据国际能源机构预测，直到2030年，化石燃料依然是主导能源。目前超过80%的能源需求由化石燃料发电厂满足，尽管这些技术有突破性研究，但大规模排放二氧化碳仍将不可避免。中国政府将“碳达峰和碳中和”作为
4、碳捕获和封存（ccs）是一种捕获释放的二氧化碳并以各种方式储存以防止其直接释放到大气中的技术，ccs技术包括四个步骤：捕获、调节、运输和储存。有两种捕获co2的方法。一种是依赖于在排放源附近捕获co2，而另一种则是依赖于从大气中重新捕获co2。其中，在固定点源上捕获和分离二氧化碳是ccs实际应用的一个重要步骤。然而co2的捕集成本约占ccs过程总成本的75%，现有二氧化碳有机固体吸附剂存在的成本高、稳定性差、吸附量不理想，因此如何开发具有成本效益的co2捕获和分离技术被认为是本领域需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法及其应用，以解决现有的问题：现有二氧化碳有机固体吸附剂存在的成本高、稳定性差、吸附量不理想。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，至少包括以下步骤：
3、s1：配制1ml～5ml的na2hpo4溶液，配制1ml～5ml的铜溶液，所述铜溶至少包括cuso4、cu(no3)2和cucl2；
4、s2：制备获取羟基磷酸铜（cu2(oh)po4）样品；
5、s3：根据不同的条件进行不同的样品制备并标记，至少包括：在不同老化时间条件下制备的样品记为xh-cu2(oh)po，在不同ph条件下制备的样品记为x-cu2(oh)po4，在不同铜源条件下制备的样品记为cu2(oh)po4-阴离子；
6、s4：对得到的样品在不同条件下进行sem、ft-ir、n2吸附脱附、xps和co2的动态吸附实验测试，选取最佳合成条件制备的cu2(oh)po4为载体，采用物理浸渍法制备胺负载羟基磷酸铜样品；
7、s5：离心干燥，得到胺负载co2吸附剂，所得样品至少记为x%pei-cu2(oh)po4和x%tepa-cu2(oh)po4中的一种。
8、优选的，所述s1中配制1ml～5ml的铜溶液的步骤至少包括：称取适量铜盐于适量去离子水中，超声溶解24min～36min，混合摇匀。
9、优选地，所述s2中制备获取羟基磷酸铜（cu2(oh)po4）样品至少包括以下步骤：取s1中配置好的铜溶液1ml～5ml，na2hpo4溶液1ml～5ml，再取12ml～20ml去离子水于培养皿中；
10、调节溶液ph至4~11，在室温下静置12h～48h；
11、用去离子水和无水乙醇交替洗涤至中性，在45℃~75℃下干燥。
12、优选地，所述s4中采用物理浸渍法制备胺负载羟基磷酸铜样品至少包括以下步骤：
13、首先取适量无水乙醇于烧杯中，加入胺源；
14、在室温下超声24min～36min，再加入一定质量的cu2(oh)po4；
15、将混合物超声24min～36min，再磁力搅拌5h～7h。
16、一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法的应用，用于上述内容，至少包括以下步骤：
17、第一步：同时对4种不同的pei与cu2(oh)po4的质量比30%～60%和4种不同的tepa与cu2(oh)po4的质量比30%～60%进行对比；
18、第二步：结合多种表征手段对吸附剂的物化性质进行表征分析，获得胺负载羟基磷酸铜吸附剂的co2吸附性能；
19、第三步：通过第一步和第二步的复合获知在吸附温度为60℃、进气流量为30ml/min、co2浓度为15vol.%的反应条件下，50%pei-cu2(oh)po4、50%tepa-cu2(oh)po4吸附剂表现出对co2的最佳吸附效果；
20、第四步：用10次吸附、脱附和再生的循环过程中对50%pei-cu2(oh)po4和50%tepa-cu2(oh)po4吸附剂的循环稳定性进行测试；
21、第五步：在10次吸附、脱附和再生的循环下，获知吸附剂对co2的吸附容量有下降量较低，可重复多次使用。
22、优选的，所述多种表征手段至少包括sem、ft-ir、n2吸附脱附、xps。
23、优选的，在吸附温度为60℃、进气流量为30ml/min、co2浓度为15vol.%的反应条件下，50%pei-cu2(oh)po4、50%tepa-cu2(oh)po4吸附剂表现出最佳吸附效果。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、本专利技术构建了具有全新结构的二氧化碳吸附材料，具有如下优异性能：
26、本专利技术针对现有二氧化碳有机吸附剂成本高、稳定性差等缺点，以不同的胺为胺源对cu2(oh)po4进行改性，其中特别采用了聚乙烯亚胺（pei）和四乙烯五胺（tepa）为胺源对cu2(oh)po4进行改性，构建了一类新型的二氧化碳固体吸附剂，与未改性的cu2(oh)po4相比，采用pei和tepa作为胺源对本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于：所述S1中配制1ml～5ml的铜溶液的步骤至少包括：称取适量铜盐于适量去离子水中，超声溶解24min～36min，混合摇匀。
3.根据权利要求1所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于：所述S2中制备获取羟基磷酸铜样品至少包括以下步骤：取S1中配置好的铜溶液1ml～5ml，Na2HPO4溶液1ml～5ml，再取12ml～20ml去离子水于培养皿中；
4.根据权利要求1所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于：所述S4中采用物理浸渍法制备胺负载羟基磷酸铜样品至少包括以下步骤：
5.一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法的应用，用于上述权利要求1-4任意一项，其特征在于：至少包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法的应用，其特征在于：所述多种表征手段至少包括SEM、FT-IR、N2吸
7.根据权利要求5所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法的应用，其特征在于：在吸附温度为60℃、进气流量为30ml/min、CO2浓度为15vol.%的反应条件下，50%PEI-Cu2(OH)PO4、50%TEPA-Cu2(OH)PO4吸附剂表现出最佳吸附效果。
...【技术特征摘要】
1.一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于：所述s1中配制1ml～5ml的铜溶液的步骤至少包括：称取适量铜盐于适量去离子水中，超声溶解24min～36min，混合摇匀。
3.根据权利要求1所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于：所述s2中制备获取羟基磷酸铜样品至少包括以下步骤：取s1中配置好的铜溶液1ml～5ml，na2hpo4溶液1ml～5ml，再取12ml～20ml去离子水于培养皿中；
4.根据权利要求1所述的一类胺改性羟基磷酸铜二氧化碳吸附剂制备方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵德强，李秋鸿，刘海楠，黄琦，路珩，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：
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