[发明专利]一种仿核壳结构CO2

说明书

本发明涉及一种仿核壳结构COsubgt;2/subgt;吸附剂及其制备与应用，制备方法主要包括：(1)稳定剂溶液的制备：将稳定剂加入到去离子水中加热搅拌，得到溶液A；(2)活性捕捉剂溶液的制备：将活性捕捉剂加入到去离子水中加热搅拌，得到溶液B；(3)将吸附剂缓慢加入到溶液A中搅拌均匀，得到溶液C；(4)将载体材料加入到溶液C中，浸泡5‑24h，然后过滤、洗涤、干燥得到COsubgt;2/subgt;吸附剂材料前驱体D；(5)将溶液B喷淋到COsubgt;2/subgt;吸附剂材料前驱体D上，然后在80‑110℃条件下干燥2‑6h。本发明所制备的COsubgt;2/subgt;吸附剂，因具有表面壳层和孔内核层双重吸附效果，该吸附剂具有较大的二氧化碳吸附容量。在低温常压条件下COsubgt;2/subgt;吸附量可达4.2‑8.6mmol/g吸附剂，是一种非常有工业前景的COsubgt;2/subgt;高效吸附材料。

技术领域

本发明涉及二氧化碳捕集、吸附、净化领域，尤其涉及一种仿核壳结构CO2吸附剂及其制备与应用。

背景技术

随着社会的发展，人们对化石能源的开采和使用量都在逐年增加。化石能源的消耗伴随着大量CO₂的排放，而CO₂是引起全球“温室效应”的主要气体之一。近年来，全球气候变暖逐渐加剧，对未来社会和经济的发展产生恶劣的影响，同时对全球生态环境也构成了严重威胁。因此，发展CO₂捕集技术以及开发高效CO₂吸附剂对生态环境保护和社会的可持续性发展具有重要而深远的实际意义。

目前，捕集CO₂的技术方法主要有化学吸收法、膜分离法、低温分离法以及固体吸附法等。化学吸收法通常使用有机胺溶液对CO₂进行吸收，是目前研究最成熟、应用最多的方法，同时具有吸收速率快、容量大的优点。但是该方法也伴随着能耗大，成本高，胺溶液对设备有严重的腐蚀性的问题。膜分离法装置相对简单，但CO₂的选择性较低，成本高。固体吸附法由于固体吸附剂易处理、能重复使用、材料利用率高等原因，近年来受到越来越多研究者的广泛关注，特别是固体胺类吸附剂具有高容量、吸附速度快且选择性高的优点。

专利CN111298763A介绍了一种改性硅胶CO₂吸附剂及其制备方法与应用。该专利使用乙酸、硫酸或盐酸改性硅胶，增大了硅胶的比表面积和孔道结构，从而提高CO₂的吸附量。但是大量的使用硫酸或盐酸改性剂对于环境有较大的影响，且改性剂会对设备造成腐蚀。

专利CN102343254A介绍了一种常温CO₂固态胺吸附剂及其制备方法。该专利将有机胺负载到碳纳米管上，其有机胺负载量可达到30％-50％,对二氧化碳具有较好的吸附性能。但是碳纳米管堆积密度较小，用量高，且碳纳米管价格较高，不利于工业放大使用。

因此开发一种使用廉价易得的载体材料，使用相对温和的改性剂，改性方法操作简单易行，CO₂吸附容量高的固体吸附材料具有重大实际意义及实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿核壳结构CO₂吸附剂的制备方法以解决现有技术存在的问题。

为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：

一种仿核壳结构CO₂吸附剂的制备方法，主要包括以下步骤：

(1)稳定剂溶液的制备：将稳定剂加入到去离子水中加热搅拌，得到溶液A；

(2)活性捕捉剂溶液的制备：将活性剂加入到去离子水中加热搅拌，得到溶液B；

(3)将吸附剂缓慢加入到溶液A中，得到溶液C；