[发明专利]用于CO2捕集的吸附制品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年2月28日提交的美国临时专利申请序列号61/447,341以及于2011年5月19日提交的美国专利申请序列号13/111,360的优先权，本文是基于这些专利申请的内容并且它们的全部内容以参考的方式并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及吸附制品，这些吸附制品包含由官能化烷氧基硅烷和聚胺所得到的有机-无机吸附材料。这些吸附制品可用于例如从气流中除去CO₂。

背景技术

许多工业过程(例如煤气化、生物质气化、烃的蒸汽重整、天然气的部分氧化等过程)产生包含例如CO₂的气流。主要的问题是上述CO₂导致温室效应。因此，希望从这些气体混合物中除去或捕集CO₂。

发明内容

本文中公开了一种用于从气体中除去CO₂的吸附制品，该吸附制品包括包含限定开放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有机-无机吸附材料；其中吸附材料是由氨基官能化烷氧基硅烷和硅烷化聚胺得到，其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l，其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的内部形成CO₂吸附位点。

本文中还公开了一种用于从气体中除去CO₂的吸附制品，该吸附制品包括包含限定开放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有机-无机吸附材料；其中吸附材料是由环氧化物官能化烷氧基硅烷和聚胺得到，其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l，其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的内部形成CO₂吸附位点。

本文还公开了一种从流体中除去CO₂的方法，该方法包括使上述吸附制品与包含CO₂的流体流接触。该方法还可包括从吸附制品中释放出至少一部分的所吸附CO₂。

在方面(1)，本公开提供一种用于从气体中除去CO₂的吸附制品，该吸附制品包括包含限定开放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有机-无机混合吸附材料；其中吸附材料是由氨基官能化烷氧基硅烷和硅烷化聚胺得到；其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l；并且其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的内部形成CO₂吸附位点。在方面(2)，本公开提供方面(1)的制品，其中吸附材料包括SPEI-二氧化硅材料。在方面(3)，本公开提供方面(1)或(2)的制品，其中基材呈蜂窝形状。在方面(4)，本公开提供方面(1)-(3)中任一方面的制品，其中通道壁的孔隙率为大于60%。在方面(5)，本公开提供方面(1)-(4)中任一方面的制品，其中吸附材料能够在一个温度下捕集CO₂并且在更高的温度下释放出CO₂。

在方面(6)，本公开提供一种用于从气体中除去CO₂的吸附制品，该制品包括包含限定开放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有机-无机混合吸附材料；其中吸附材料是由环氧化物官能化烷氧基硅烷和聚胺得到；其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l；其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的内部形成CO₂吸附位点；并且其中吸附材料能够在一个温度下捕集CO₂而在更高温度下释放出CO₂。在方面(7)，本公开提供方面(6)的制品，其中聚胺是硅烷化聚胺。在方面(8)，本公开提供方面(6)的制品，其中聚胺是非硅烷化聚胺。在方面(9)，本公开提供方面(8)的制品，其中吸附材料是在氨基官能化烷氧基硅烷存在下由环氧化物官能化烷氧基硅烷和非硅烷化聚胺得到。在方面(10)，本公开提供方面(6)的制品，其中吸附材料包括SPEI-二氧化硅材料。在方面(11)，本公开提供方面(6)-(10)中任一方面的制品，其中基材呈蜂窝形状。在方面(12)，本公开提供方面(6)-(10)中任一方面的制品，其中通道壁的孔隙率为大于60%。