CN101862643A - 改质中孔径硅基吸附材的方法及吸附二氧化碳的方法 - Google Patents

Abstract

本发明将改质剂形成于气胶法制备的中孔径硅基吸附材上，并选择不同参数如温度及/或含水率测量其对二氧化碳吸附量的影响。实验结果发现，经EDA改质处理后的中孔径硅基吸附材对CO₂吸附量提升，且于含水率0-17.4％范围内，对CO₂吸附量无明显改变。与其它易受水气影响的吸附材相比，本发明制备的改质中孔径硅基吸附材更具应用潜力。

Description

改质中孔径硅基吸附材的方法及吸附二氧化碳的方法

技术领域

本发明是关于一种改质中孔径硅基吸附材的方法，还包括以该吸附材吸附二氧化碳。

背景技术

近年来，全球环境变迁及能源耗竭等问题，受到各国政府及环保团体严重关切。由于工业大规模的发展，致使石化产品被大量使用，而全球能源的供给结构中约有五分之四来自化石燃料(fossil fuel)，其中，工业与能源产业所使用的化石燃料最多，排放的CO₂亦最多。

温室效应造成全球暖化，严重影响全球环境并危害动植物生态，若无法有效管制及抑制温室效应气体的产生，将对人类的生存造成严重的威胁。因此，国际间积极针对温室效应气体产生的成因进行探讨，并对温室效应气体的排放，进行全球性管制及减量协议。根据联合国全球气候变迁组织所界定的温室效应气体，包括：CO₂、CH₄、CFCS和N₂O等四种，其对温室效应的贡献率分别占66、15、9和3％，其中，又以CO₂的影响为最大，而其它温室气体合占7％左右。因此如何更有效降低及处理排放的CO₂气体是全球未来的当务之急。

除了减少化石燃料的能源耗损，以防止温室效应持续恶化外，对于固定污染源持续排放的CO₂捕获与封存，是目前各国政府积极从事的研究工作。依据国外经验，现阶段最可行的CO₂捕获技术，即采用有机胺水溶液(如MEA，DEA，MDEA等)作为吸收剂的化学吸收法，但其缺点是：

(1)反应生成的carbamates容易造成腐蚀，需添加抑制剂；

(2)再生程序耗能高；以及

(3)黏稠及起泡等问题。

为改善现行CO₂捕获技术的缺点，近年来，利用化学吸附法回收或浓缩废气中CO₂的研究逐渐受到重视。化学吸附法为利用高比表面积吸附剂(如沸石或活性碳)经含胺官能基表面处理进行CO₂吸附，且使用过吸附剂可用温和方式进行脱附循环再生使用。影响化学吸附参数有吸附剂、处理溶剂和系统操作温度，由于吸附剂的快速发展，使得吸附选择性更好、热稳定性更佳且吸附量更多的吸附剂问世，促使化学吸附程序成为热门的研究主题。

在Micropor.Mesopor.Mater.，62，29-45，2003中，Xu以聚乙烯亚胺(polyethylenimine，简称PEI，)含浸MCM-41。PEI是一种立体分支结构聚合物，含有多个胺基。当含浸超过30％以上的PEI，能有效与MCM-41产生协同效应，增加对CO₂的吸附量。含浸50％PEI具有最高的吸附量，但含浸75％PEI时，PEI会批覆在分子筛的外部，而减少协同的效应。在348K(75℃)，使用MCM-41-PEI-50，通入纯的CO₂，得到的CO₂吸附量为112mg/g。通入8％CO₂，则CO₂吸附量为90.4mg/g。

在Ind.Eng.Chem.Res.，42，2427-2433，2003中，Huang and Yang制备两种高比表面积的硅基材MCM-48(比表面积1389m²/g)及硅凝胶(silicaxerogel，比表面积816m²/g)，再使用化学接枝法(grafting)，于70℃下经18小时的含浸时间，将胺基丙基三乙氧基硅烷(aminopropyltriethoxysilane)分别化学接枝至吸附材上。上述硅烷的植入量分别为2.3mmol/g(MCM-48)及1.7mmol/g(硅凝胶)。接着在操作温度25℃下通入干燥的5％CO₂/N₂气体，amino-MCM-48对CO₂的吸附量为50mg/g；而amino-xerogel对CO₂的吸附量为20mg/g。当含有水汽时，吸附量增为2倍。

在Energy & Fuels，17，468-473，2003中，Chang使用化学接枝法将γ-胺基丙基三乙氧基硅烷(γ-aminopropyl triethoxysilane，简称APTS)接枝至SBA-15(孔径为21nm，比表面积200-230m²/g)的表面上。在常温下通入4％CO₂/He及23.4mmHg水蒸气，其CO₂吸附量为9-18mg/g。

在Ing.Eng.Chem.Res.，44，3702-3708，2005中，Khatri以化学接枝法将二胺(diamine)化学接枝至SBA-15上。在25℃下通入10％CO₂/He及4％水蒸汽(其蒸汽压为30mmHg)，其CO₂吸附量为44mg/g。

在Ing.Eng.Chem.Res.，44，3099-3105，2005中，Zheng使用化学接枝法将N-[3-(三甲氧基硅烷)丙基]-乙二胺(N-[3-(trimethoxysily)propyl]-ethylenediamine，简称EDA)接枝至SBA-15上。上述硅烷基的密度为2.3EDA-ligands/nm²。在25℃及1大气压下，通入15％CO₂(in N₂)，其CO₂吸附量为20mg/g。在22℃及1大气压下，通入纯CO₂，其CO₂吸附量提升至86mg/g。在2％水汽下，不影响吸附材对CO₂的吸附能力。

在Micropor.Mesopor.Mater.，84，357-365，2005.中，Hiyoshi比较含有不同胺基数量的硅烷(如具有一个胺基的APTS、具有两个胺基的EDA、及具有三个胺基的TA)分别化学接枝至SBA-15上进行实验。以化学接枝法将胺基接枝至SBA-15，在333K(60℃)及15％CO₂的情况下，TA/SBA(III)对不含水汽的CO₂吸附量为69.5mg/g，对含水汽的的CO₂吸附量提升至79.2mg/g。另以含浸法于SBA-15基质中加入一元胺三乙氧硅烷(monoamine triethoxysilane)，发现不含水汽时的吸附容量很低。但在15％CO₂、12％H₂O条件下，对CO₂的吸附量虽然提高(102mg/g)，但吸附速率却很慢。

在J.Phys.Chem.B，109，6287-6293，2005中，Kim使用不同类型的胺类接枝至MCM-48，并以纯CO₂(P_CO2为1atm)于25℃下进行测试：

(1)APTS-MCM-48(单体，monomeric)：吸附量为35.2mg/g，其胺基比例(Amino group content，简称AGC)为2.45mmol/g，具有最大的吸附量及速率。

(2)PyrPS-MCM-48(立体障碍结构三级胺，monomeric，hindered)：吸附量为13.2mg/g(AGC 1.48mmol/g)，比APTS低的原因应为立体障碍限制了与CO₂的反应。

(3)p-APS-MCM-48(聚合物但没立体障碍，polymeric，unhindered)：吸附量为4.4mg/g(AGC 3.99mmol/g)。虽然表面含有较多量的胺基，但接枝前p-APS有经过部份水解及缩合程序。此外，接枝后孔洞几乎被填满，造成质传的限制，反而使吸附量变少。

(4)PEI-MCM-48(聚合物且具有立体障碍，polymeric，hindered)：吸附量为17.6mg/g(AGC 5.20mmol/g)。虽表面含有较多量的胺基，但由于PEI-MCM-48接枝后的孔洞结构发生明显改变，表面积与孔径降低，亦造成扩散的限制。

在Acta Phys.Chim.Sin.，23，801-806，2007中，Zhao利用化学接枝法改质吸附材。在25℃、101kPa(1bar)、纯CO₂进行吸附量的比较：

(1)MCM-41：29.5mg/g；

(2)APTS-MCM-41：51mg/g；

(3)AEAPMDS-MCM-41：96.8mg/g；

(4)SBA-15：26.0mg/g；

(5)APTS-SBA-15：42.2mg/g；及

(6)AEAPMDS-SBA-15：55.9mg/g。

在Ing.Eng.Chem.Res.，46，446-458，2007中，Sayari使用湿式化学接枝法(water-aided grafting)制备TRI-PE-MCM-41，发现添加的水量会影响TRI的植入量。当添加水量为0.3c.c H₂O/g SiO₂及85℃时所接枝的TRI最多。在25℃、1.0atm、干燥的5％CO₂/N₂，其CO₂吸附量为117mg/g，比干式植入法高(68mg/g)。若以含水汽的5％CO₂/N₂进行测试，其CO₂吸附量为129mg/g，增加10％的CO₂吸附量。

在J.Non-Cryst.Solids，242，69-80，1998中，Song比较含浸50wt.％PEI于各类硅基中孔材质如MCM-41、MCM-48、SBA-15、SBA-16、及KIT-16。在孔洞大小的比较上，KIT-6(6nm)＞SBA-15＞SBA-16＞MCM-48＞MCM-41(2.8nm)。Song认为载体的孔径是控制吸附动力的重要因素。上述各类硅基中孔材质含浸PEI后，各类硅基的中孔载体结构仍不变，不过，XRD的强度变小，证明PEI确实有成功批覆于孔洞表面。接着于75℃通入纯CO₂(99.999％)，含浸等量的各类硅基载体其CO₂的吸附容量比较如下：KIT-6-PEI 50(135mg/g)＞SBA-16-PEI 50(129mg/g)＞SBA-15-PEI 50(127mg/g)＞MCM-48-PEI 50(119mg/g)＞MCM-41-PEI 50(111mg/g)＞纯PEI(79mg/g)。Song认为载体的孔径是控制吸附动力的重要因素，随中孔径增加，会有更多的PEI引入内部孔洞。此外，含浸PEI后若仍存有部份的小空隙，将使CO₂气体与PEI的接触更有效率。上述所有基材的吸/脱附CO₂回收率＞99％。在75℃纯CO₂下(99.999％)，KIT-6-PEI 50的CO₂吸附量为135mg/g。若将CO₂的通入浓度降为5％，KIT-6-PEI 50的CO₂吸附量为86mg/g。取KIT-6-PEI 50于75℃、经900分钟的三次吸脱附过程(每次吸脱附周期为300分钟)，CO₂的吸附容量并无明显改变，确认此材质的再现性及稳定性。

上述公知方法的比较如表1所示：

表1

由上述可知，如何进一步找出更佳的吸附材以具有更高的二氧化碳吸附量，仍是本领域亟待突破的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改质中孔径硅基吸附材的方法及吸附二氧化碳的方法。

为实现上述目的，本发明提供的改质中孔径硅基吸附材的方法，包括以喷雾气胶法形成中孔径硅基吸附材；以及以改质剂对中孔径硅基吸附材进行改良型含浸步骤，使改质剂形成于中孔径吸附材的表面，形成改质中孔径硅基吸附材；其中改良型含浸步骤的温度介于100至150℃之间，时间介于10至15小时间。

本发明提供的吸附二氧化碳的方法，包括以上述的改质中孔径硅基吸附材的方法，形成改质中孔径硅基吸附材；将改质中孔径吸附材置于烟道中；以及以改质的中孔径硅基吸附材吸附烟道中的二氧化碳。

附图说明

图1是本发明一实施例中，制备中孔径硅基吸附材的设备；

图2是本发明一实施例中，进行吸脱附实验的设备；

图3a及图3b是本发明一实施例中，改质前后的中孔径硅基吸附材的电子显微镜(TEM)影像；

图4是本发明一实施例中，改质前后的中孔径硅基吸附材于不同温度下对15％CO₂的吸附量比较图；

图5是本发明一实施例中，改质前后的中孔径硅基吸附材于60℃下对不同浓度的CO₂的吸附量比较图；

图6a及图6b是本发明一实施例中，改质前后的中孔径硅基吸附材；

图7是本发明一实施例中，改质前后的中孔径硅基吸附材于60℃及不同含水率下对15％CO₂的吸附量比较图；

图8是本发明一实施例中，改质后的中孔径硅基吸附材经多次反复的吸脱附后对15％CO₂的吸附量；以及

图9是本发明一实施例中，改质后的中孔径硅基吸附材经多次反复的吸脱附后对15％CO₂的吸脱附回复率。

附图中主要组件符号说明

10～溶液槽；

12～第一段加热区；

14～第二段加热区；

16～高效滤纸；

21～空压设备；

23～泵；

25～过滤系统；

27A、27B～质量控制器；

29～混合瓶；

31～吸附管柱；

33～玻璃滤板；

35～热导气相层析仪；

37～恒温箱。

具体实施方式

如图1所示，以气胶法设备制备中孔径硅基吸附材，其为具有高比表面积，规则中孔洞架构的硅氧化合物作为吸附材担体(mesoporous silica particles，简称MSPs)。首先，取1摩尔份的四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane，TEOS)、0.06至0.26摩尔份的十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)、10摩尔份的乙醇(Ethanol，EtOH)、40摩尔份的去离子水(Di-water，H₂O)、及0.008摩尔份的氯化氢(Hydrochloric Acid，HCl)置于烧杯中，并以磁石搅拌60分钟，以利反应物形成均质溶液。接着，将上述均匀混合的溶液置入设备中的溶液槽10并以超音波喷雾器将上述溶液雾化，以高压干燥空气带入两段加热区。第一段加热区12的温度介于100℃至200℃之间，用以将雾气中的溶剂蒸发，形成吸附材微粒。第二段加热区14的温度介于500℃至600℃之间，用以锻烧、缩合、以及密实化吸附材微粒。接着在100℃至200℃下以高效滤纸16过滤收集中孔径硅基吸附材，以避免水气凝结。最后，在500℃至600℃下额外锻烧收集的中孔径硅基吸附材以减少有机结构诱导的模板效应。

经上述喷雾气胶法制备的中孔径硅基吸材其孔洞结构呈六角排列方式，于三维方向规则排列，整个外型呈现球状，且比表面积可达1,000m²/g以上。

接着，本发明以改质剂化学改质上述的中孔径硅基吸材，使改质剂形成于吸附材表面，以利吸附CO₂。吸附剂可含有一或多个胺基，如3-胺基丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyltriethoxysilane，简称APTS)、EDA、聚乙烯亚胺(polyethylenimine，简称PEI)、四乙烯戊胺(Tetraethylenepentamine，简称TEPA)或二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(3-[2-(2-aminoethyl-amino)ethylamino]-propyltrimethoxysilane，简称TRI)。化学改质方法可为含浸法或化学接枝法，以含浸法为例，先将中孔径硅基吸附材分散于改质剂EDA的甲苯溶液中混合搅拌，以密闭回流加热法将溶液加热至沸腾维持4小时。待冷却后以滤膜过滤，将滤纸上改质的中孔径吸附材置于烘箱中干燥，再于氮气下以高温炉加热，最后取出吸附材即本发明用以吸附二氧化碳的吸附材。

而本方法所采用喷雾气胶法制备的MSPs具有以下特性，对于CO₂吸附能力明显优于其它吸附材，其优点大致可归纳为下列几点：

1、选择性吸附的特性：由原料的配比、操作条件的改变，可调整吸附材的孔径大小，达到特定的均一孔径，改变其对不同浓度、温度、或湿度等参数的CO₂的选择性吸附能力。

2、具备高比表面积及均一中孔径结构分布特性。

3、减少水气影响的特性：本发明的吸附材较具疏水性，故不易受水气影响而降低吸附效能。

4、可反复吸脱附再利用，对CO₂的吸附能力回复率达90％以上。

由于上述优点，可进一步将上述改质后的中孔径吸附材置于烟道中以吸附烟道中的二氧化碳。上述烟道可为焚化炉、水泥窑、电弧炉、燃煤发电锅炉、或汽电共生锅炉。在本发明一实施例中，烟道中二氧化碳的起始浓度介于0.1％至75％之间，温度介于20至150℃之间，含水率介于0至17.4％之间(相对湿度介于0至100％之间)。在上述条件下，改质后的中孔径硅基吸附材所吸附的二氧化碳量介于35至200mg/g之间。

为使本领域技术人员更清楚本发明的特征，特举例于下述的实施例。

实施例一(比表面积与平均孔径测定(BET))

本发明制备的MSPs比表面积、微孔表面积、总孔体积、微孔体积及孔径分布，使用Beckman Coulter SA3100Plus型比表面积仪进行测定，所有数据均经由77K N₂等温吸附曲线求得(77K为N₂(l)于1atm下的沸点)，样品于进行测定前均于10-20μtorr真空，150℃下进行1.5小时脱附以去除吸附于样品表面的水蒸气与有机物质，之后于10^-5至1atm下进行N₂等温吸附实验，比表面积计算根据ASTM D4820-96a所建议的BET(Brunauer，Emmett，and Teller)方程式；微孔表面积与微孔体积计算根据Lippens等人(1964)所建议的t-plot法获得，其所根据的方程式为t(统计厚度)＝[13.99/(0.034-log(p/po))]^0.5(又称为Jura-Harkins equation)，统计厚度应用于线性回归的范围为4.5至8.0，其余孔径大于2nm孔表面与孔体积均以总孔数值减去微孔数值求得，微孔孔径分布则使用3-D模式求得，非微孔孔径分布则使用BJH(Barret，Joyner，and Halenda)模式求得。

实施例二(孔洞排列结构分析(XRD))

改质前及改质后的中孔径硅基吸附材的孔洞排列结构，利用X光绕射仪(powder x-ray diffraction，XRD，Rigaku D/MAX-B)进行分析，XRD仪器操作分析条件为：(1)分析靶材：铜靶、(2)XRD电压：30kV、(3)XRD电流：20mA、及(4)扫瞄速度：4.00deg/分钟。

实施例三(中孔径吸附材表面观察与孔洞结构(TEM))

采用高分辨率场发射枪穿透式电子显微镜附加能量散布分析仪(fieldemission gun transmission micro-scope and rnergy dispersive X-rayspectrometer，FEG-TEM&EDS，JEOL，JEM-2010，Japan)进行MSPs中孔洞观察。

实施例四(MSPs制备程序)

以气胶法设备制备中孔径硅基吸附材，其为具有高比表面积，规则中孔洞架构的硅氧化合物作为吸附材担体(MSPs，mesoporous silicaparticles)，其组成摩尔比为四乙氧基硅烷(tetraethoxysilane，TEOS)∶十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide，CTAB)∶乙醇(Ethanol，EtOH)∶去离子水(Di-water，H₂O)∶氯化氢(Hydrochloric Acid，HCl)＝1∶X∶10∶40∶0.008；依据各药品的摩尔比例取其所需量至于烧杯中，并以磁石搅拌60分钟，以利反应物形成均质溶液，以利气胶的形成。本发明选定试验的界面活性剂CTAB的摩尔比为0.06～0.26。

实施例五(MSPs改质程序)

利用不同种类胺基硅化/非硅化药剂进行MSP表面处理，包含N-[3-(三甲氧基硅烷)丙基]-乙二胺(N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine，简称EDA)、3-胺基丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyl-trimethoxysilane，简称APTS)、聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，简称PEI)、四乙烯戊胺(Tetraethylenepentamine，简称TEPA)、或二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷进行MSP表面处理程序，评估对CO₂吸附的最佳条件及效能。

1、传统湿式含浸(wet impregnation)

先将MSP前处理，于高温炉干燥120℃持续1小时，赶出水分与吸附杂质。秤取所需重量的胺基非硅化药剂(TEPA、PEI)并溶于25ml的乙醇(95％)内，持续于室温中搅拌半小时。再加入0.5g的MSP，以回流方式持续在室温中搅拌2小时后，将溶液于80℃下加热挥发赶出溶剂，再以100℃烘干1小时。

2、改良型含浸

先将MSP前处理，于高温炉内干燥120℃持续1小时，赶出水分与吸附杂质。秤取0.5g的MSP与100ml的甲苯混合，搅拌半小时，再将2.5g胺基硅化药剂(APTS、EDA)加入混合溶液内。持续地以回流方式在110℃加热温度下搅拌12小时。待冷却后，将混合溶液进行抽滤，并以甲苯与丙酮冲洗，最后以100℃烘干1小时。

改良传统湿式含浸程序，在合成程序中提高反应温度至100至150℃并延长反应回流时间(10至15小时)来加速并提升键结的生成与数量；除此的外，传统湿式含浸程序的使用，会使得过多的含胺基改质剂分子以独立分子样式存在中孔洞间隙中，导致原有已成功嫁接于表面的胺基被掩盖，甚至于整个孔洞被阻塞，对于此部分的解决方式，则可采用抽滤并以溶剂洗涤的方式，将过多的含胺基独立改质剂分子洗去。

实施例六(管柱吸附实验)

本发明以图2所示的管柱吸附设备测定吸附材对CO₂的吸附量。先由空压设备21提供空气由泵23抽出，经过滤系统25去除多余的水气和杂质后，由两台质量控制器27A及27B(mass flow controller，MKS instrumentInc.，MA，USA)分别控制空气和CO₂流量，并同时进入混合瓶29混合均匀，经混合的气体浓度皆调控在变动小于0.2％，总气体流量控制约为0.08±0.005公升/分钟(liter per minute，简称lpm)，随的流入吸附管柱31中。

吸附管柱31为内径1.5cm，总长30cm的玻璃管柱，在上下出入口各有3cm的空间供气体稳流，管柱中间并有玻璃滤板33以承载吸附材。吸附管柱内填充1+0.02g的吸附材。气流直接流经实验管柱于吸附区进行吸附反应，最后由出流口接至热导气相层析仪35(gas chromatograph with  thermal conductivity detector，GC/TCD)分析出流浓度。所有设施皆放置于恒温箱37以控制吸附区的温度。

实施例7(改质前后的MSPs的性质比较)

1、MSPs及MSPs(EDA)孔洞结构：

图3a及图3b分别为改质前的MSPs及经EDA改质后的MSPs的TEM影像。由图3a可清楚显示MSPs具有排列相当整齐的孔洞，经由标尺推估其孔洞的孔径大小约为3nm，为一中孔洞尺寸。孔洞结构是以六角排列，整体外型呈现球状。图3b为EDA改质后的MSPs，可发现孔洞仍明显可见，但亦可发现孔洞表面具有薄膜覆盖的现象，其原因推测EDA接着于MSPs表面。

2、MSPs及MSPs(EDA)的比表面积及孔洞分布分析

改质前后的MSPs的比表面积及孔洞分布如表2所示，经EDA处理过后比表面积、孔洞体积分别由1129m²/g降至345m²/g、0.765cm³/g减少为0.155cm³/g，而平均孔径则有些微提升由2.42nm增加为2.56nm。比表面积与孔洞体积的减少，推测其原因可能为吸附剂所产生的官能基占据吸附剂孔洞的位置，造成比表面积和孔洞体积的减少。

表2

3、CO₂吸附量测试结果

(1)如图4所示，在不同操作温度的吸附实验中，发现CO₂的平衡吸附量在MSPs改质前后皆于60℃时具有最佳的吸附效果。此温度范围符合烟道气除硫系统后端废气条件(温度＜100℃、CO₂

15％)，且此处无SO_x及NO_x的竞争吸附影响，适合MSPs的吸附条件。

(2)如图5所示，经EDA改质过的MSPs，在CO₂进流浓度15％，温度60℃，相对湿度0％操作条件下，MSPs经由EDA表面处理后，吸附容量由处理前的28.7mg/g提升为42.9mg/g，与习知技艺相较本发明以EDA改质MSPs能有效提升吸附CO₂能力。

(3)由等温吸附曲线可知，随着CO₂浓度的增加，吸附量亦随之增加，且具有良好的线性关系。在CO₂浓度50％时MSPs于60℃下的吸附量为78.9mg/g。经EDA改质后的MSPs其吸附量提升为102mg/g，如图6a及图6b所示。

(4)如图7所示，在不同湿度下，经EDA改质的MSPs，于含水率0-17.4％范围内的CO₂吸附量比未改质前高，且含水率在7％前明显增加对CO₂的吸附量，由42.9mg/g提升至60.33mg/g，证明MSPs(EDA)其CO₂吸附量不受湿度影响，未来MSPs(EDA)在实厂应用时，不需考虑湿度因子，可减少操作步骤。

(5)如图8及图9所示，经过20次反复吸脱附循环再生实验后，MSPs(EDA)对CO₂的吸附能力回复率可达90％以上。吸附条件为：CO₂＝15％，T＝60℃，湿度＝0％；脱附条件为：空气，T＝120℃，湿度＝0％，吸脱附时间：30分钟/cycle。

Claims (7)

1.一种改质中孔径硅基吸附材的方法，包括：

以喷雾气胶法形成一中孔径硅基吸附材；以及

以一改质剂对该中孔径硅基吸附材进行一改良型含浸步骤，使该改质剂形成于该中孔径吸附材的表面，形成一改质中孔径硅基吸附材；

其中该改良型含浸步骤的温度介于100至150℃之间，时间介于10至15小时间。

2.如权利要求1所述的改质中孔径硅基吸附材的方法，其中，该改质剂包括N-[3-(三甲氧基硅烷)丙基]-乙二胺、3-胺基丙基三乙氧基硅烷、聚乙烯亚胺、四乙烯戊胺或二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷。

3.一种吸附二氧化碳的方法，包括：

以权利要求1所述的改质中孔径硅基吸附材的方法，形成该改质中孔径硅基吸附材；

将该改质中孔径吸附材置于一烟道中；以及

以该改质的中孔径硅基吸附材吸附该烟道中的二氧化碳。

4.如权利要求3所述的吸附二氧化碳的方法，其中，该烟道包括焚化炉、水泥窑、电弧炉、燃煤发电锅炉或汽电共生锅炉。

5.如权利要求3所述的吸附二氧化碳的方法，其中，该烟道中二氧化碳的起始浓度介于0.1％至75％之间。

6.如权利要求3所述的吸附二氧化碳的方法，其中，该烟道的温度介于20至150℃之间，相对湿度介于0至100％条件下的含水率介于0-17.4％之间。

7.如权利要求3所述的吸附二氧化碳的方法，其中，该改质的中孔径硅基吸附材所吸附的二氧化碳量介于35至200mg/g之间。

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