CN112354512A - 双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料及制备方法 - Google Patents

双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双功能碱金属硝酸盐修饰CdO‑MgCO3材料及制备方法，该材料既能应用于中温CO2捕集，也能作为储能材料进行能源的储存与利用，该材料通过沉淀‑沉积法制备，其一部分是单分散的复合载体CdO‑MgCO3，另一部分是负载在CdO‑MgCO3上具有特定比例的碱金属硝酸盐助剂。本发明的创新点在于，本发明通过沉淀‑沉积法制备的负载碱金属盐的复合CdO‑MgCO3材料具有制备方法简便、成本低廉、循环稳定性好等特点，可以应用于中温CO2捕集与能源的储存利用的两种不同领域，且其性能优异，具有实际应用前景。

Description

双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料及制备方法
技术领域
本发明涉及一种高性能双功能的碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料及制备方法，尤其涉及一种既能应用于中温CO2捕集，也能作为储能材料进行能源的储存与利用的碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料及制备方法，其一部分是单分散的复合载体CdO-MgCO3，另一部分是负载在CdO-MgCO3上具有特定比例的碱金属硝酸盐助剂。属于能源与环境领域。
背景技术
在全球工业化进程中，能源与环境是全球瞩目的研究热点。全世界33％的能源仍然是由燃烧化石燃料产生的。而大规模使用以煤、石油和天然气为基础的化石燃料，导致大气中CO2等温室气体浓度急剧上升。温室气体的累积导致了全球变暖、海平面上升、冰川融化等一系列问题。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的报道，大气中的CO2含量已经从20世纪50年代的大约300ppm上升至2020年9月的413ppm，年增长约速率为2.5ppm/年，所以对工业排放的CO2进行捕集是亟待解决的难题。与此同时，在传统工业中大量的能源由于得不到有效的利用而浪费，因此如何将工业中的废热进行存储与利用是具有现实意义的问题。
现阶段对于中高温固体材料的CO2捕集技术主要是高温的钙回路与中温的镁回路：高温CaO基吸附剂具有吸附速率快、廉价易得等优点收到学者们广泛研究，然而较高的吸附/再生温度使得CaO基吸附剂的循环稳定性较差，在多次吸附-再生循环中，吸附剂发生烧结并由此失活，特别是在实际工况的高浓度CO2再生；中温MgO基吸附剂具有理论吸附量高(1.1gCO2/gsorbent)、来源广泛等优点，然而由于它的实际吸附量低、吸附动力学缓慢，MgO基吸附剂往往需要应用碱金属熔盐进行修饰，由于在高浓度CO2再生需要较高的再生温度，由此使得碱金属熔盐助剂发生分解而使得MgO基吸附剂失活，因此导致其实际应用受限。
CdO+CO2＝CdCO3ΔH＝-106.5kJ/mol
Cd循环捕集CO2是基于上式反应开展的，其吸附-再生温度为280-380℃，低于Mg循环，因此在高浓度CO2再生所需温度更低，从而使得其循环的稳定性得到改善，然而由于CdO自身的吸附动力学很慢，运用MgCO3作为助剂，可以使得CdO的吸附过程如下式开展，从而使得吸附速率得到提升。
CdO+MgCO3+CO2＝CdMg(CO3)2ΔH＝-98.6kJ/mol
从能源储存与利用的角度，现研究主要集中于高温的碱土金属氧化物，如CaO、SrO等。而中温的能源储存研究较少涉及，由于上式的逆反应为吸热反应，即CdMg(CO3)2的分解反应，因此可以将其作为储能材料进行利用。利用CdMg(CO3)2的分解反应将工业中的废热进行收集，每摩尔的CdMg(CO3)2可以储存106.5kJ的热量，同时产生的CdO、MgCO3与CO2；在需要热量的时候将CdO、MgCO3与CO2进行反应，可以放出同等的热量，通过该反应将工业废热进行储存与利用，具有现实工业价值。
发明内容
本发明的目的是制备出一种高性能双功能碱金属硝酸盐修饰的CdO-MgCO3材料，该材料既能应用于中温CO2捕集，也能作为储能材料进行能源的储存与利用。
一种双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料，其特征在于，所述的材料由三种碱金属硝酸盐和CdO-MgCO3组成，表示如下：
[LiaNabKc]m-[CdxMgy]
[CdxMgy]代表CdO与MgCO3；(Li,Na,K)代表LiNO3，NaNO3和KNO3；
x与y分别代表CdO或MgCO3在CdO-MgCO3混合物中所占的摩尔百分比，x介于35～65之间，y的值等于100-x；
a，b，c分别代表LiNO3，NaNO3，KNO3在碱金属硝酸盐总量中所占的摩尔百分比，a介于30～40之间，b介于20～40之间，c介于30～40之间，其中a、b、c的总和为100；
m代表所有碱金属硝酸盐与CdO-MgCO3的摩尔百分比，m介于15～25之间。
本发明还提供上述材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)按所述比例分别称量镁盐和镉盐，溶于150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清；
其中：镁盐为硝酸镁与乙酸镁的一种；镉盐为硝酸镉与乙酸镉的一种；硝酸镁或硝酸镉的摩尔数介于0.005～0.015之间。
(2)再称量一定量的柠檬酸和平均分子量为400的聚乙二醇加入步骤(1)所得到的澄清溶液中；
其中：所述柠檬酸与溶液中镁离子和镉离子之和的摩尔比介于1～1.2之间，PEG-400与去离子水的体积比介于0.05～0.10之间；
(3)将步骤(2)中得到的溶液进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；
(4)将步骤(3)中的得到的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构；
(5)将步骤(4)得到的固体研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；
(6)按所述比例分别称量硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾，加入无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；无水甲醇的体积介于60～100mL之间；
(7)按所述比例称量步骤(5)所得的CdO-MgO，加入步骤(6)所得溶液中，磁力搅拌2h；
(8)将步骤(7)所得含CdO-MgO的悬浮液在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。
(9)将步骤(8)所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3。
本方法制备的双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料具有优异的CO2捕集性能与稳定的能量储存性能。
其主要优点在于，其一，本发明通过沉淀-沉积法制备的负载碱金属盐的复合CdO-MgCO3材料具有制备方法简便、成本低廉、循环稳定性好等特点，可以同时应用于中温CO2捕集与能源的储存利用的两种不同领域；其二，MgCO3作为助剂既能抑制CdO的烧结，从而提升其稳定性，也可以增强CdO反应动力学；其三，作为储能材料的碱金属硝酸盐修饰的CdO-MgCO3具有稳定性高的特点，在多次循环的储存-释放热量稳定，而作为CO2捕集材料，其具有吸附速率快，稳定性高等优势，具有实际应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1中[Li35Na30K35]20-[Cd50Mg50]的扫描电镜图
图2为本发明实施例1与对比例2的XRD图
图3比较本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3的吸附速率吸附条件：300℃,40％CO2,10min
图4为本发明实施例1中[Li35Na30K35]20-[Cd50Mg50]的吸附等温线吸附条件：275/300/325/350℃,40％CO2,10min
图5比较本发明实施例1与对比例1的吸附/再生循环性能图吸附条件：300℃,40％CO2,10min；再生条件：425℃,100％CO2,5min
图6为本发明实施例2中[Li30Na40K30]20-[Cd65Mg35]的吸附/再生循环性能图吸附条件：300℃,40％CO2,10min；再生条件：425℃,100％CO2,5min
图7为本发明实施例3中[Li33Na34K33]20-[Cd35Mg65]的吸附/再生循环性能图吸附条件：300℃,40％CO2,10min；再生条件：425℃,100％CO2,5min
图8为本发明实施例4中[Li30Na40K30]20-[Cd50Mg50]的储能/放能循环性能图放能条件：350℃,100％CO2,10min；储能条件：425℃,100％CO2,5min
具体实施方式
本发明具体实施例叙述于下，但本发明不限于此。
实施例1
称量0.01mol六水硝酸镁和0.01mol四水硝酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.024mol柠檬酸和10mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；称量0.35mmol硝酸锂、0.30mmol硝酸钠、0.35mmol硝酸钾放入250mL单口烧瓶中，加入100mL无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；称量0.422g上述CdO-MgO粉末，加入到上述溶液中，磁力搅拌2h后，在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，然后快速冷却至室温，即可制备得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3，即[Li35Na30K35]20-[Cd50Mg50]，其扫描电镜图如图1所示，XRD谱图如图2所示，结果表明该材料的形貌主要由颗粒状的CdO与片状的MgCO3组成，且XRD物相分析表明材料中存在CdO、MgCO3、LiNO3、NaNO3与KNO3。
吸附等温线性能测试方法：
本发明采用热重分析仪测试的材料吸附等温线。在热重分析仪内装入约5mg材料样品，在N2气氛下以10℃/min升温至275/300/325/350℃，然后进行CO2吸附，通入的气体为50mL CO2，吸附时间为60min。实验结果如图3所示。
根据实验过程中记录的材料质量变化数据，计算材料的吸附容量，其定义如下：
Figure BDA0002743156010000051
循环稳定性性能测试：在热重分析仪上对所制得的材料进行吸附-再生循环实验，记录10次循环过程的吸附容量，实验结果如图4所示，结果显示该材料在分别在275/300/325/350℃，100％CO2，吸附时间为10min的条件时，其吸附容量为0.12/0.14/0.13/0.12gCO2/gsorbent。
循环稳定性性能测试方法：
本发明采用热重分析仪测试的材料吸附-再生各个循环的吸附容量。热重分析的条件是：(1)在热天平内装入约5mg样品，在N2气氛下以10℃/min升温至300℃，然后进行CO2吸附，通入的气体为50mL CO2，吸附时间为10min；(2)吸附结束后，使体系温度升高到425℃(25℃/min)进行材料再生，时间5min；(3)再生结束后，以25℃/min的速率将加热炉温度降至300℃，如此循环往复则可测试材料的循环稳定性，本实例进行了10个循环。实验结果如图5所示，结果表明在10个循环后，该材料的吸附性能稳定在0.11gCO2/gsorbent。
实施例2
称量0.007mol六水硝酸镁和0.013mol四水硝酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.024mol柠檬酸和12mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；称量0.30mmol硝酸锂、0.40mmol硝酸钠、0.30mmol硝酸钾放入250mL单口烧瓶中，加入100mL无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；称量0.488g上述CdO-MgO粉末，加入到上述溶液中，磁力搅拌2h后，在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3，即[Li30Na40K30]20-[Cd65Mg35]，其吸附-再生循环性能如图6所示,结果表明在10个循环后，该材料的吸附性能稳定在0.10gCO2/gsorbent。
实施例3
称量0.013mol六水硝酸镁和0.007mol四水硝酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.022mol柠檬酸和10mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；称量0.33mmol硝酸锂、0.34mmol硝酸钠、0.33mmol硝酸钾放入250mL单口烧瓶中，加入100mL无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；称量0.356g上述CdO-MgO粉末，加入到上述溶液中，磁力搅拌2h后，在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3，即[Li33Na34K33]20-[Cd35Mg65]，其吸附-再生循环性能如图7所示,结果表明在10个循环后，该材料的吸附性能稳定在0.07gCO2/gsorbent。
实施例4
称量0.01mol四水乙酸镁和0.01mol二水乙酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.022mol柠檬酸和12mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；称量0.30mmol硝酸锂、0.40mmol硝酸钠、0.30mmol硝酸钾放入250mL单口烧瓶中，加入100mL无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；称量0.422g上述CdO-MgO粉末，加入到上述溶液中，磁力搅拌2h后，在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3，即[Li30Na40K30]20-[Cd50Mg50]。
能量储存-释放性能测试：在热重分析仪上对所制得的材料进行能量储存-释放循环实验，记录20次循环过程的储能情况。
循环稳定性性能测试方法：
本发明采用热重分析仪测试的材料吸附-再生各个循环的吸附容量。热重分析的条件是：(1)在热天平内装入约5mg样品，首先将储能材料进行预处理，在N2气氛下以10℃/min升温至350℃，然后通入CO2气体为50mL CO2，时间为10min；(2)预处理结束后，使体系温度升高到425℃(25℃/min)进行材料储能，时间5min；(3)储能结束后，以25℃/min的速率将加热炉温度降至300℃，维持CO2的气氛不变，进行材料的能量释放情况，如此循环往复则可测试材料的能量存储-释放性能，本实例进行了20个循环。实验结果如图8所示，结果表明在10个循环后，该材料的能量存储-释放性能稳定在261kJ/kg。
根据实验过程中记录的材料质量变化数据，计算材料的储能性能，其定义如下：
Figure BDA0002743156010000081
Figure BDA0002743156010000082
对比例1
称量0.02mol四水硝酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.024mol柠檬酸和10mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO；称量0.35mmol硝酸锂、0.30mmol硝酸钠、0.35mmol硝酸钾放入250mL单口烧瓶中，加入100mL无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；称量0.642g上述CdO粉末，加入到上述溶液中，磁力搅拌2h后，在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO。将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO，即[Li35Na30K35]20-[Cd100]。图5对比了实施例1和对比例1，结果显示碱金属硝酸盐修饰下，存在MgCO3的CdO材料的稳定性与吸附量更优，体现出MgCO3的掺入有利于材料稳定性的提升。
对比例2
称量0.02mol四水硝酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.024mol柠檬酸和10mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO；将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO，即[Cd100]。通过图3对比实施例1和对比例2的结果，可知碱金属硝酸盐的修饰对于CdO-MgCO3材料性能的提升是显著的。
对比例3
称量0.01mol六水硝酸镁和0.01mol四水硝酸镉，150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清。称量0.024mol柠檬酸和10mL聚乙二醇(平均分子量400)加入所得到的澄清溶液中。将所得到的溶液转移至250mL单口烧瓶中，插入搅拌桨进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；制得的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构。然后，研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；称量0.1mmol硝酸钠放入250mL单口烧瓶中，加入100mL无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；称量0.422g上述CdO-MgO粉末，加入到上述溶液中，磁力搅拌2h后，在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。将所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3，即[Na]20-[Mg50Cd50]。通过图3对比实施例1和对比例3的结果，可知相较于单一碱金属硝酸盐(NaNO3)，混合碱金属硝酸盐(LiNO3、NaNO3和KNO3)的共同修饰能进一步提升CdO-MgCO3材料的性能。

Claims (2)

1.一种双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料，其特征在于，所述的材料由三种碱金属硝酸盐和CdO-MgCO3组成，表示如下：
[LiaNabKc]m-[CdxMgy]
[CdxMgy]代表CdO与MgCO3；(Li,Na,K)代表LiNO3，NaNO3和KNO3；
x与y分别代表CdO或MgCO3在CdO-MgCO3混合物中所占的摩尔百分比，x介于35～65之间，y的值等于100-x；
a，b，c分别代表LiNO3，NaNO3，KNO3在碱金属硝酸盐总量中所占的摩尔百分比，a介于30～40之间，b介于20～40之间，c介于30～40之间，其中a、b、c的总和为100；
m代表所有碱金属硝酸盐与CdO-MgCO3的摩尔百分比，m介于15～25之间。
2.如权利要求1所述的双功能碱金属硝酸盐修饰CdO-MgCO3材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)按所述比例分别称量镁盐和镉盐，溶于150mL去离子水中，磁力搅拌约10min至溶液透明澄清；
其中：镁盐为硝酸镁与乙酸镁的一种；镉盐为硝酸镉与乙酸镉的一种；硝酸镁或硝酸镉的摩尔数介于0.005～0.015之间。
(2)再称量一定量的柠檬酸和平均分子量为400的聚乙二醇加入步骤(1)所得到的澄清溶液中；
其中：所述柠檬酸与溶液中镁离子和镉离子之和的摩尔比介于1～1.2之间，PEG-400与去离子水的体积比介于0.05～0.10之间；
(3)将步骤(2)中得到的溶液进行机械搅拌，搅拌速度为500rpm，放进水浴恒温槽中80℃保持4h；
(4)将步骤(3)中的得到的溶胶取出置于蒸发皿中，放入150℃的烘箱中保持5h，得到蓬松的凝胶结构；
(5)将步骤(4)得到的固体研磨成白色粉末放入马弗炉中煅烧，以5℃/min的升温速率升到500℃，恒温4h，煅烧后便得到颗粒状CdO-MgO；
(6)按所述比例分别称量硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾，加入无水甲醇，磁力搅拌使碱金属盐完全溶解；无水甲醇的体积介于60～100mL之间；
(7)按所述比例称量步骤(5)所得的CdO-MgO，加入步骤(6)所得溶液中，磁力搅拌2h；
(8)将步骤(7)所得含CdO-MgO的悬浮液在60℃下进行真空旋转蒸发，除去甲醇溶剂后便得到负载碱金属盐的CdO-MgO。
(9)将步骤(8)所得到的深红色粉末装填到固定床反应器中，在N2气氛下以5℃/min的升温速率升到300℃，将气氛改为CO2，在300℃下保持1h，再5℃/min升温至400℃，恒温30min，将气氛改为N2，快速降至室温得到碱金属硝酸盐负载的CdO-MgCO3。
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