【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附剂改性领域,涉及一种以三聚氰胺为改性剂提高活性炭粉末对二氧化碳吸附能力的方法。
技术介绍
1、人类活动引起温室气体排放量的增加是全球变暖的主要原因。二氧化碳(co2)作为一种主要的温室气体,它对全球气候变化的贡献率超出了60%。目前co2的排放问题已受到了国际社会的广泛关注,co2的吸收和减排迫切眉睫。
2、目前常用的co2捕集技术主要分为两大类,一类是化学吸收法,另一类是物理吸收法。化学吸收法是利用co2和某种吸收剂之间的化学反应,将co2气体从混合气中分离出来的方法。目前常用的化学吸收剂主要有氢氧化钠、醇胺溶液等,化学吸收法具有吸收迅速、吸收量大的优点,但是这些吸收剂对于容器的腐蚀性较强,实际生产中存在一定的应用难度。物理分离法主要有低温蒸馏、膜分离等。目前这些方法都存在一定的缺陷,因此寻找更加适合的co2捕集方法显得尤为重要。
3、固体吸附剂吸附co2是基于co2在吸附剂表面吸附或与吸附剂发生反应的原理来实现的,该方法具有吸附剂对于设备的腐蚀性小、可再生重复使用以及运行耗费低等优点,是目前研究的热点。
4、活性炭粉末的物理化学性质稳定,具有较大的比表面积,且价格低廉、来源广泛。普通活性炭粉末与二氧化碳之间的相互作用力较弱,基本是物理吸附的作用,因此需要对其进行改性。目前改性方法一般是通过与含氮有机物反应来将胺基官能团引入到活性炭表面。三聚氰胺(melamine)俗称密胺,分子式为c3h6n6,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,具有较高的氮含量。
>技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种以三聚氰胺为改性剂提高活性炭粉末对二氧化碳吸附能力的方法。该方法以三聚氰胺为改性剂,活性炭粉末为基体制备固体co2吸附剂。
2、实现本专利技术目的的技术方案如下:
3、以三聚氰胺为改性剂提高活性炭粉末对二氧化碳吸附能力的方法,包括以下步骤:
4、步骤1,将三聚氰胺加入到50%乙醇溶液中,搅拌至完全溶解,然后按三聚氰胺的质量占活性炭粉末质量的10%~90%,加入活性炭粉末,在80±5℃下冷凝回流并恒温搅拌反应,反应结束后,除去水和乙醇,干燥得到前驱体粉末;
5、步骤2,将前驱体粉末放入管式炉的瓷舟中,氮气氛围下,升温至600±10℃活化,活化结束后自然冷却至室温,得到三聚氰胺改性后的活性炭固体吸附剂。
6、优选地,步骤1中,三聚氰胺的质量占活性炭粉末质量的30%~50%。
7、优选地,步骤1中,搅拌反应时间为8h以上。
8、优选地,步骤1中,反应结束后,加热至100℃,除去水和乙醇。
9、优选地,步骤1中,干燥温度为100℃,干燥时间为12h以上。
10、优选地,步骤2中,升温速率为5~10℃/min。
11、优选地,步骤2中,活化时间为1h以上。
12、本专利技术与现有的技术相比,具有以下优点:
13、本专利技术以三聚氰胺为改性剂,活性炭粉末为基体,通过浸渍和热解的方法即可制备出co2固体吸附剂,制作工艺相对简单,通过测定饱和吸附量,证明该方法可以有效提高活性炭对co2的饱和吸附量。当三聚氰胺和活性炭之间质量比为0.5:1时,饱和吸附量可达到114.0mg/g,相比于未改性的活性炭粉末,饱和吸附量提高了36.0%,且循环使用性能良好,五次循环使用后吸附容量的下降幅度在10%以内,具有一定的实用价值。
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1.以三聚氰胺为改性剂提高活性炭粉末对二氧化碳吸附能力的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,三聚氰胺的质量占活性炭粉末质量的30%~50%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,搅拌反应时间为8h以上。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,反应结束后,加热至100℃,除去水和乙醇。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,干燥温度为100℃,干燥时间为12h以上。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中,升温速率为5~10℃/min。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2中,活化时间为1h以上。
【技术特征摘要】
1.以三聚氰胺为改性剂提高活性炭粉末对二氧化碳吸附能力的方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,三聚氰胺的质量占活性炭粉末质量的30%~50%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,搅拌反应时间为8h以上。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐双凌,柯超然,王月明,李东,胡毅,李伟宁,张凯,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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