[发明专利]一种二氧化碳吸附剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二氧化碳吸附剂，其特征在于，包括吸附剂载体以及吸附剂载体上附着的酸根离子；

所述吸附剂载体由以下原料制备而成：天然生物材料、共价有机骨架材料、活性炭及聚氯乙烯；其中，天然生物材料、共价有机骨架材料、活性炭及聚氯乙烯的质量比为：1～5：1～5：3～7：60～600。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附剂，其特征在于，所述酸根离子为碳酸根离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子或磷酸根离子。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳吸附剂，其特征在于，所述天然生物材料为纤维素、酪蛋白、角蛋白或胶原蛋白；所述共价有机骨架材料为阴离子交换共价有机框架；共价有机骨架材料为：10纳米～500纳米；活性炭的粒径大小为：1微米-1000微米。

4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳吸附剂，其特征在于，所述共价有机骨架材料为所有阴离子交换共价有机框架材料。

5.一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、将天然生物材料在球磨机中研磨至粉末状，然后过筛；

步骤2、将聚氯乙烯与四氢呋喃在反应器中进行混合，然后进行机械搅拌；

步骤3、将步骤1处理后的天然生物材料、共价有机骨架材料及活性炭添加到步骤2得到的聚氯乙烯与四氢呋喃的混合物中，在室温下机械搅拌，使各混合物混合均匀；

步骤4、将步骤3得到的混合物通过浸涂法、旋转涂膜法或研压法涂覆在干燥的玻璃板上制备得到纳米功能复合材料；

步骤5、将步骤4得到纳米复合材料进行干燥处理，将干燥处理后的纳米复合材料浸入到蒸馏水中进行固形处理；

步骤6、将步骤5得到的固形后的纳米复合材料浸入到酸根碱性盐离子溶液中充分浸泡，反复将纳米复合材料洗涤多次，使得纳米功能复合材料完全负载饱和；然后用去离子水冲洗纳米复合材料，用烘干箱烘干，烘干后放置即得。

6.根据权利要求5所述的一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述天然生物材料为纤维素、酪蛋白、角蛋白或胶原蛋白；步骤1中，筛网网孔的规格为10微米～1000微米；

步骤2中，所述聚氯乙烯和四氢呋喃的质量比为1:10～1:30；机械搅拌时间为5小时～12小时；

步骤3中，共价有机骨架材料的粒径大小为：10纳米～500纳米；活性炭的粒径为：1微米～1000微米；机械搅拌的时间为：30分钟～120分钟；天然生物材料、共价有机骨架材料、活性炭及聚氯乙烯的质量比为：1～5：1～5：3～7：60～600。

7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述共价有机骨架材料为所有阴离子交换共价有机框架。

8.根据权利要求5所述的一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤4中，制备的纳米复合材料的厚度为10微米～1000微米；

步骤5中，干燥温度为：25℃～60℃；干燥时间为：30分钟～120分钟；固形处理的工艺条件为：所用蒸馏水的温度为：30℃～90℃，固形时间为12小时～72小时。

9.根据权利要求5所述的一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤6中，所述酸根碱性盐离子溶液的浓度为：0.1～1.5M；浸泡时间为1小时～12小时；洗涤次数为4～5次；烘干温度为：20℃～50℃；烘干时间为：1小时～2小时；

所述酸根碱性盐离子溶液为碳酸钠溶液、磷酸钠溶液、亚硫酸钠溶液、硫酸钠溶液、碳酸钾溶液、磷酸钾溶液、亚硫酸钾溶液及硫酸钾溶液中的一种。

10.一种权利要求1-4任意一项所述的二氧化碳吸附剂在捕集二氧化碳中的应用。