[发明专利]一种高性能碳基二氧化碳吸附材料的制备方法及其应用有效
| 申请号： | 201610051338.9 | 申请日： | 2016-01-26 |
| 公开（公告）号： | CN105664850B | 公开（公告）日： | 2018-06-26 |
| 发明（设计）人： | 王保登;孙楠楠;张中正;魏伟;孙予罕 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海高等研究院 |
| 主分类号： | B01J20/20 | 分类号： | B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 许骅;许亦琳 |
| 地址： | 201210 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 二氧化碳吸附 制备 碳基 吸附材料 应用 金属离子改性剂 二氧化碳捕集 金属阳离子 化工领域 吸附性能 金属性 普适性 碳材料 烟道气 氧化碳 二氧化碳 掺杂 放大 复合 引入 | ||
1.一种碳基二氧化碳吸附材料，其特征在于，所述吸附材料是通过氧化碳材料与金属离子改性剂进行复合而制备获得；所述氧化碳材料由基质碳材料与氧化剂制备而得；所述基质碳材料选自酚醛树酯基、脲醛树酯基、聚苯胺基、聚吡啶基中的任意一种碳材料；所述氧化剂选自硝酸、硫酸、高锰酸钾、重铬酸钾、过硫酸铵、双氧水中的任意一种或者多种混合的水溶液；所述金属离子改性剂选自Mg(NO3)2、MgCl2、NaOH、NaCl、NaNO3、KOH、KCl、KNO3、LiNO3、LiCl中的任意一种水溶液；
所述碳基二氧化碳吸附材料由下述制备方法制得，具体包括如下步骤：
1)将基质碳材料加入氧化剂中，进行氧化反应；
2)将步骤1)中搅拌混合后产物洗涤、过滤、干燥后获得氧化碳材料，加入到金属离子改性剂中搅拌；
3)将步骤2)所得混合物洗涤、过滤、干燥后得到金属离子掺杂碳材料，再进行热处理，即得所需吸附材料。
2.根据权利要求1所述的碳基二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)将基质碳材料加入氧化剂中，进行氧化反应；
2)将步骤1)中搅拌混合后产物洗涤、过滤、干燥后获得氧化碳材料，加入到金属离子改性剂中搅拌；
3)将步骤2)所得混合物洗涤、过滤、干燥后得到金属离子掺杂碳材料，再进行热处理，即得所需吸附材料。
3.根据权利要求2所述的碳基二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化剂的浓度为2-15mol/L；所述基质碳材料加入的质量与氧化剂加入的体积的质液比为1-10：150-200。
4.根据权利要求2所述的碳基二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述氧化反应的条件为：反应温度：60-110℃；反应时间：2-8h。
5.根据权利要求2所述的碳基二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述金属离子改性剂的浓度为0.1-5mol/L；所述氧化碳材料加入的质量与金属离子改性剂加入的体积的质液比为1-5：180-220。
6.根据权利要求2所述的碳基二氧化碳吸附材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述热处理包括以下条件中任一项或多项：
A)所述热处理是在N2气氛下高温热处理，所述N2的流量为30-200mL/min；
B)所述热处理的温度为300-1000℃；
C)所述热处理的时间为0.5-6h；
D)所述热处理的升温速率为1-10℃/min。
7.根据权利要求1所述的碳基二氧化碳吸附材料在低压条件下对二氧化碳吸附上的用途。
8.根据权利要求7所述的碳基二氧化碳吸附材料在低压条件下对二氧化碳吸附上的用途，其特征在于，所述用途为碳基二氧化碳吸附材料在低压条件下对烟道气中二氧化碳吸附上的用途。
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