一种用于CO2吸附分离的分子筛/聚丙烯酸酯球形复合材料及制备方法技术

技术编号:46191515 阅读:19 留言:0更新日期:2025-08-22 18:49
一种用于CO2吸附分离的分子筛/聚丙烯酸酯球形复合材料及制备方法,属于气体分离技术领域。球形的多孔的聚丙烯酸酯类载体和负载于聚丙烯酸酯类球形载体内的分子筛晶体,分子筛晶体在聚丙烯酸酯类球形载体合成的时候内置部分硅铝前驱体,随后外部生长液提供铝源和碱源将分子筛晶体原位生长于载体的孔内;所述的分子筛晶体选自所报道文献中具有CO2吸附量的LTA型分子筛。提高在多孔聚合物载体中原位合成分子筛的量,同时解决分子筛粉末直接成型导致性能下降的问题,提高分离效率,尤其适用于高湿度条件下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气体吸附分离,尤其涉及一种用于二氧化碳气体吸附分离的复合材料及其制备方法。


技术介绍

1、温室气体co2的大量排放造成温室效应,导致全球气温上升,自然灾害频发。将化石燃料燃烧的烟道气直接排放到空气中而不进行净化将进一步增加大气中的二氧化碳浓度。固体多孔吸附材料因其结构可调控性而获得研究人员的广泛关注,如二氧化硅、金属有机框架和分子筛等,固体吸附技术被认为是极具节能潜力的碳分离技术;其中分子筛具有高孔隙率、高表面能、高水热稳定、高化学稳定和低制备成本等优点,广泛应用于石油化工、环境保护、医药、食品工业等领域。在气体吸附分离中,分子筛结构特殊,骨架中的阳离子如na+、ca2+使其表面通常带有极性,与四极矩分子(如co2)产生静电相互作用,对其具有很强的亲和力,因此是非常有潜力的碳捕集材料。

2、虽然分子筛在气体吸附分离方面展现了良好的应用前景,但同样存在诸多缺点,如分子筛粉末经过工业化制备、黏合压缩成型后,在高堆积状态下,其吸附量、选择性均大幅度降低,并且这类自组装材料水稳定性较差。近年来分子筛材料纳微化以及合成后改性的策略受到了极大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分子筛/聚丙烯酸酯类球形复合材料,其特征在于,包括:球形的多孔的聚丙烯酸酯类载体和负载于聚丙烯酸酯类球形载体内的分子筛晶体,分子筛晶体在聚丙烯酸酯类球形载体合成的时候内置部分硅铝前驱体,随后外部生长液提供铝源和碱源将分子筛晶体原位生长于载体的孔内;

2.按照权利要求1所述的一种分子筛/聚丙烯酸酯类球形复合材料,其特征在于,分子筛晶体负载量即分子筛晶体占整个复合材料的质量百分比,范围为50wt.%-90wt.%;

3.权利要求1或2所述的一种分子筛/聚丙烯酸酯类球形复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.按照权利要求3所述的方法,其特...

【技术特征摘要】

1.一种分子筛/聚丙烯酸酯类球形复合材料,其特征在于,包括:球形的多孔的聚丙烯酸酯类载体和负载于聚丙烯酸酯类球形载体内的分子筛晶体,分子筛晶体在聚丙烯酸酯类球形载体合成的时候内置部分硅铝前驱体,随后外部生长液提供铝源和碱源将分子筛晶体原位生长于载体的孔内;

2.按照权利要求1所述的一种分子筛/聚丙烯酸酯类球形复合材料,其特征在于,分子筛晶体负载量即分子筛晶体占整个复合材料的质量百分比,范围为50wt.%-90wt.%;

3.权利要求1或2所述的一种分子筛/聚丙烯酸酯类球形复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(1)中聚丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚a型环氧树脂、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯中的任一种或多种;

5.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2)中分子筛晶体对应的前驱体原料包括硅源、铝源和胺类物质,其中硅铝的质量比为(6-4):(1.2-1)优选为具体值5:1,胺的质量与聚丙烯酸酯类单体质量比为(1.35-1.70):2.5,优选(1.4-1.6):2.5,更优选为1.5:2.5;硅源选自硅溶胶分散液(碱性)、硅溶胶分散液(中性)、九水硅酸钠、偏硅酸钠、水玻璃、硅酸、超细sio2粉、正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅铝酸钠中的一种或几种;铝源选自硅铝酸钠、铝酸钠、氢氧化铝分散液、氧化铝分散液、薄水铝石、三异丙醇铝、硝酸铝中的一种或几种;胺类物质选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、聚乙烯亚胺-1800中的任一种或多种;

6.按照权利要求3所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:金君素刘君腾徐舜龙
申请(专利权)人:北京化工大学
类型:发明
国别省市:

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