CN104353438A - 一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法 - Google Patents

一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104353438A
CN104353438A CN201410620766.XA CN201410620766A CN104353438A CN 104353438 A CN104353438 A CN 104353438A CN 201410620766 A CN201410620766 A CN 201410620766A CN 104353438 A CN104353438 A CN 104353438A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon dioxide
compound type
type carbon
powder
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410620766.XA
Other languages
English (en)
Inventor
贾东新
焦德华
何玲丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUXI PUAIDE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
WUXI PUAIDE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUXI PUAIDE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUXI PUAIDE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410620766.XA priority Critical patent/CN104353438A/zh
Publication of CN104353438A publication Critical patent/CN104353438A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/20—Organic adsorbents
    • B01D2253/202—Polymeric adsorbents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法，该吸附剂是聚丙烯酸在硅酸锂表面接枝后由胺基改性制得。与现有技术相比，本发明吸附能力强，吸附量可达到9.67mmol/g。且本发明的吸附效率不受温度影响，在高温与低温条件下均能保持很高的吸附效率。同时，本发明不受空气中氧气和水蒸气的影响，使用寿命长。

Description

一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明属于吸附剂领域，具体涉及一种复合型二氧化碳吸附剂。
背景技术
温室气体与气候变化是当前全球变化研究的核心问题之一。温室气体主要有水汽、CO2、CH4、N2O、O3、氯氟烃等。它们在大气中性质稳定，留存时间长，几乎吸收地面发出的所有长波辐射，并将其中的一部分再反射到地球表面，从而维持着地球表面温暖舒适的温度。温室效应主要是因为人类活动增加了温室气体的数量和品种，使本应返还给宇宙空间的热量下降，从而使地球变暖。CO2是引起温室效应的主要气体之一，同时也是一种潜在的碳资源。
目前，要求我国减排CO2的国际压力和环境压力越来越大，而且温室气体的减排直接影响到一个时期国民经济的发展，因此，我国必须保持适当的减排率，充分发挥科技进步在经济发展和气候保护方面的作用，以技术创新控制CO2的排放。
现有的二氧化碳吸附剂可分为物理吸附剂和化学吸附剂两大类。物理吸附剂在高温下吸附效率的明显降低，化学吸附剂往往寿命较短，且易和空气中的其它物质反应，因此在实际生产工作中，均不尽如人意。因此，开发出一种高吸附效率的二氧化碳吸附剂，具有广阔的市场前景，且符合环境保护的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种吸附效率高的复合型二氧化碳吸附剂，以解决现有二氧化碳吸附剂的吸附效率不理想的问题。
本发明还要解决的技术问题是上述复合型二氧化碳吸附剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种复合型二氧化碳吸附剂，它是聚丙烯酸在硅酸锂表面接枝后由胺基改性制得。
上述复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，它包括如下步骤：
(1)将二氧化硅粉末、碳酸锂粉末和碳酸钾粉末混合充分后，800～1200℃下反应8～10h，冷却后水洗3次，干燥后即得硅酸锂粉末；
(2)将聚丙烯酸溶于二甲基甲酰胺中，混合均匀后加入冰醋酸和步骤(1)中所得的硅酸锂粉末；
(3)将步骤(2)中所得的混合体系在超声波分散仪中分散30～45min后，加入4-二甲氨基吡啶和二环己基碳二亚胺，再放入超声波分散仪中分散5～10min；
(4)将步骤(3)中所得的混合体系在100～150℃下反应10～16h，冷却后抽滤，用无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到聚丙烯酸接枝后的硅酸锂；
(5)将有机胺溶于二甲基甲酰胺后，0℃下向其中加入步骤(4)中所得的聚丙烯酸接枝后的硅酸锂，0℃下搅拌反应20～30h后抽滤，无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到复合型二氧化碳吸附剂。
其中，步骤(1)中，二氧化硅粉末、碳酸锂粉末和碳酸钾粉末用量的质量比为1：2～2.5：2～3。
其中，步骤(2)中，聚丙烯酸与二氧化硅粉末用量的质量比为1.5～3.5：1。
其中，步骤(2)中，冰醋酸与二氧化硅粉末用量的质量比为0.2～0.4：1。
其中，步骤(3)中，4-二甲氨基吡啶、二环己基碳二亚胺和二氧化硅粉末用量的质量比为1：1：20～35。
其中，步骤(5)中，所述的有机胺为苯胺、二乙醇胺、1，4-丁二胺中的任意一种。
其中，步骤(5)中，有机胺与二氧化硅粉末用量的摩尔比为0.8～2：1。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
本发明吸附能力强，吸附量可达到9.67mmol/g。且本发明的吸附效率不受温度影响，在高温与低温条件下均能保持很高的吸附效率。同时，本发明不受空气中氧气和水蒸气的影响，使用寿命长。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将60g二氧化硅粉末、120g碳酸锂粉末和120g碳酸钾粉末混合充分后，1200℃下反应10h，冷却后水洗3次，干燥后得到硅酸锂粉末；
(2)将120g聚丙烯酸溶于二甲基甲酰胺中，混合均匀后加入15g冰醋酸和步骤(1)中所得的硅酸锂粉末；
(3)将步骤(2)中所得的混合体系在超声波分散仪中分散30min后，加入2g4-二甲氨基吡啶和2g二环己基碳二亚胺，再放入超声波分散仪中分散10min；
(4)将步骤(3)中所得的混合体系在150℃下反应12h，冷却后抽滤，用无水乙醇洗3次后放入120℃烘箱中干燥，得到聚丙烯酸接枝后的硅酸锂；
(5)将93g苯胺溶于二甲基甲酰胺后，0℃下向其中加入步骤(4)中所得的聚丙烯酸接枝后的硅酸锂，0℃下搅拌反应24h后抽滤，无水乙醇洗3次后放入120℃烘箱中干燥，得到复合型二氧化碳吸附剂。
实施例2
复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，它包括如下步骤：
(1)将60g二氧化硅粉末、150g碳酸锂粉末和180g碳酸钾粉末混合充分后，800℃下反应10h，冷却后水洗3次，干燥后即得硅酸锂粉末；
(2)将聚丙烯酸溶于二甲基甲酰胺中，混合均匀后加入12g冰醋酸和步骤(1)中所得的硅酸锂粉末；
(3)将步骤(2)中所得的混合体系在超声波分散仪中分散40min后，加入1.5g4-二甲氨基吡啶和1.5g二环己基碳二亚胺，再放入超声波分散仪中分散10min；
(4)将步骤(3)中所得的混合体系在100℃下反应13h，冷却后抽滤，用无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到聚丙烯酸接枝后的硅酸锂；
(5)将90g1，4-丁二胺溶于二甲基甲酰胺后，0℃下向其中加入步骤(4)中所得的聚丙烯酸接枝后的硅酸锂，0℃下搅拌反应30h后抽滤，无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到复合型二氧化碳吸附剂。
实施例3
复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，它包括如下步骤：
(1)将60g二氧化硅粉末、150g碳酸锂粉末和180g碳酸钾粉末混合充分后，800℃下反应10h，冷却后水洗3次，干燥后即得硅酸锂粉末；
(2)将聚丙烯酸溶于二甲基甲酰胺中，混合均匀后加入22g冰醋酸和步骤(1)中所得的硅酸锂粉末；
(3)将步骤(2)中所得的混合体系在超声波分散仪中分散30min后，加入3g4-二甲氨基吡啶和3g二环己基碳二亚胺，再放入超声波分散仪中分散5min；
(4)将步骤(3)中所得的混合体系在100℃下反应16h，冷却后抽滤，用无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到聚丙烯酸接枝后的硅酸锂；
(5)将300g二乙醇胺溶于二甲基甲酰胺后，0℃下向其中加入步骤(4)中所得的聚丙烯酸接枝后的硅酸锂，0℃下搅拌反应20～30h后抽滤，无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到复合型二氧化碳吸附剂。
实施例4
实施例1、2和3中所得的复合型二氧化碳吸附剂的吸附效果如下表：
实施例1 实施例2 实施例3
吸附量mmol/g 9.34 9.67 9.28

Claims (8)

1.一种复合型二氧化碳吸附剂，其特征在于，它是聚丙烯酸在硅酸锂表面接枝后由胺基改性制得。
2.权利要求1所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将二氧化硅粉末、碳酸锂粉末和碳酸钾粉末混合充分后，800～1200℃下反应8～10h，冷却后水洗3次，干燥后即得硅酸锂粉末；
(2)将聚丙烯酸溶于二甲基甲酰胺中，混合均匀后加入冰醋酸和步骤(1)中所得的硅酸锂粉末；
(3)将步骤(2)中所得的混合体系在超声波分散仪中分散30～45min后，加入4-二甲氨基吡啶和二环己基碳二亚胺，再放入超声波分散仪中分散5～10min；
(4)将步骤(3)中所得的混合体系在100～150℃下反应10～16h，冷却后抽滤，用无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到聚丙烯酸接枝后的硅酸锂；
(5)将有机胺溶于二甲基甲酰胺后，0℃下向其中加入步骤(4)中所得的聚丙烯酸接枝后的硅酸锂，0℃下搅拌反应20～30h后抽滤，无水乙醇洗3次后放入烘箱中干燥，得到复合型二氧化碳吸附剂。
3.根据权利要求2所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，二氧化硅粉末、碳酸锂粉末和碳酸钾粉末用量的质量比为1：2～2.5：2～3。
4.根据权利要求2所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，聚丙烯酸与二氧化硅粉末用量的质量比为1.5～3.5：1。
5.根据权利要求2所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，冰醋酸与二氧化硅粉末用量的质量比为0.2～0.4：1。
6.根据权利要求2所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，4-二甲氨基吡啶、二环己基碳二亚胺和二氧化硅粉末用量的质量比为1：1：20～35。
7.根据权利要求2所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的有机胺为苯胺、二乙醇胺、1，4-丁二胺中的任意一种。
8.根据权利要求2所述的复合型二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，有机胺与二氧化硅粉末用量的摩尔比为0.8～2：1。
CN201410620766.XA 2014-11-06 2014-11-06 一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法 Pending CN104353438A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410620766.XA CN104353438A (zh) 2014-11-06 2014-11-06 一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410620766.XA CN104353438A (zh) 2014-11-06 2014-11-06 一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104353438A true CN104353438A (zh) 2015-02-18

Family

ID=52520800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410620766.XA Pending CN104353438A (zh) 2014-11-06 2014-11-06 一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104353438A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104874284A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 华南理工大学 一种碱性水合物凝胶微粉及其制备方法与应用
CN106732410A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 太原理工大学 一种氨基改性的硅基二氧化碳吸附剂的制备方法
CN115228426A (zh) * 2022-07-20 2022-10-25 北京石大油源科技开发有限公司 用于中低浓度二氧化碳捕集的一种改性二氧化硅吸附剂

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846849A (zh) * 2005-04-05 2006-10-18 海安县拜坡纳米材料有限公司 一种用于环境处理的光催化微球的制备方法
CN103506100A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 范振天 一种用于环境处理的光催化复合微球的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846849A (zh) * 2005-04-05 2006-10-18 海安县拜坡纳米材料有限公司 一种用于环境处理的光催化微球的制备方法
CN103506100A (zh) * 2012-06-19 2014-01-15 范振天 一种用于环境处理的光催化复合微球的制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M.KATO EL AT: "Carbon dioxide absorption by lithium orthosilicate in a wide range of temperature and carbon dioxide concentrations", 《JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE LETTERS》, 31 December 2002 (2002-12-31), pages 485 *
杜衍辉: "胺基功能化二氧化硅的制备及其二氧化碳吸附性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》, 31 December 2013 (2013-12-31), pages 20 - 21 *
王文举等: "用于燃烧前二氧化碳补集的固体吸附剂研究进展", 《精细石油化工》, vol. 30, no. 5, 30 September 2013 (2013-09-30), pages 77 - 80 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104874284A (zh) * 2015-04-29 2015-09-02 华南理工大学 一种碱性水合物凝胶微粉及其制备方法与应用
CN104874284B (zh) * 2015-04-29 2017-03-08 华南理工大学 一种碱性水合物凝胶微粉及其制备方法与应用
CN106732410A (zh) * 2017-02-28 2017-05-31 太原理工大学 一种氨基改性的硅基二氧化碳吸附剂的制备方法
CN106732410B (zh) * 2017-02-28 2019-10-25 太原理工大学 一种氨基改性的硅基二氧化碳吸附剂的制备方法
CN115228426A (zh) * 2022-07-20 2022-10-25 北京石大油源科技开发有限公司 用于中低浓度二氧化碳捕集的一种改性二氧化硅吸附剂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102275911B (zh) 微孔型活性炭及化学药剂孔径调控的制备方法
CN105236405B (zh) 一种生物质基掺氮活性炭的便捷制备方法
CN103288080B (zh) 一种制备中孔率高、吸附性强的生态炭方法
CN101857501B (zh) 一种高吸水保水性微生物肥料菌剂及其制备方法
CN102441312B (zh) 一种可循环利用的离子液体型二氧化碳吸收剂及其制备方法
CN106582587B (zh) 一种用于吸附二氧化碳的微藻基含氮炭材料及其制备方法
CN101543762A (zh) 二氧化碳吸附剂及其制造方法
CN104628001A (zh) 一种活性焦的制备方法
CN104353438A (zh) 一种复合型二氧化碳吸附剂及其制备方法
CN104300150A (zh) 一种沥青基纳米多孔碳材料、使用该多孔碳材料的负极材料及锂离子电池
CN109734090A (zh) 一种用于降解甲醛的钢渣基生物质活性炭及其制备方法
CN109569519A (zh) 利用城市污泥制备活性污泥炭基甲醛吸附剂的方法
CN103752132A (zh) 一种用于吸收温室气体co2的低共熔离子液体及其制备方法和应用
CN105177093A (zh) 一种酶解植物蛋白粕生产小肽的方法
CN103058231B (zh) 一种制备无水溴化锂的方法
CN101653718B (zh) 一种高温吸收co2的硅酸锂材料制备方法
CN107416827A (zh) 一种废茶叶‑花生壳基活性炭的制备方法
CN105036939A (zh) 一种具有吸附、净化土壤有害物功能的颗粒型保水基质及其制备方法
CN104841394A (zh) 一种利用改性秸秆回收一氧化碳的吸附剂及其制备方法
CN104449755B (zh) 一种疏水性沙子及其制备方法
CN107610945B (zh) 一种氮磷共掺杂生物炭基超级电容器电极材料的制备方法
CN104030265A (zh) 氮掺杂碳纳米管及其制备方法
CN108946727A (zh) 利用微藻-藻酸盐复合物制备活性炭的方法
CN106187514A (zh) 一种木质素颗粒有机肥
CN104841396A (zh) 一种利用秸秆-膨润土制备的耐酸性吸附剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150218