【摘 要】
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本文采用为工业用海泡石(SEP)吸附剂载体,盐酸进行预修饰,然后用4种不同剂量的APTS、APTES、AEAPTS、TRI作为预处理的后海泡石的接枝剂,进一步改性,制备得到不同氨基硅烷嫁接功能化的P-SEP吸附剂。首先对4种不同嫁接剂(APTS、APTES、AEAPTS、TRI)在不同条件下进行了5因素4水平的正交实验,用来探究不同改性手段对二氧化碳吸附量、二氧化碳吸附等温线和循环再生性能的影响。
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本文采用为工业用海泡石(SEP)吸附剂载体,盐酸进行预修饰,然后用4种不同剂量的APTS、APTES、AEAPTS、TRI作为预处理的后海泡石的接枝剂,进一步改性,制备得到不同氨基硅烷嫁接功能化的P-SEP吸附剂。首先对4种不同嫁接剂(APTS、APTES、AEAPTS、TRI)在不同条件下进行了5因素4水平的正交实验,用来探究不同改性手段对二氧化碳吸附量、二氧化碳吸附等温线和循环再生性能的影响。正交实验结果表明:在材料改性温度为85℃、反应时间为20 h、嫁接比例为30%和选用APTS和AEAPTS嫁接剂时在吸附温度为30℃的条件下,正交影响因子最高。比较分析了经过正交实验选出优选方案海泡石嫁接负载的APTS、AEAPTS嫁接能化海泡石吸附剂与其它固体胺吸附剂的最佳嫁接比例、二氧化碳吸附容量、吸附温度变化趋势、热稳定性和循环再生性能等特征。APTA和AEAPTS负载和相应吸附温度结果表明,当ATPS浓度为30 wt%(30%-APTS-P-SEP),在30℃的条件下,每克吸附剂对二氧化碳的吸附量达1.33 mmol;当AEAPTS的嫁接比例为0.3 g(0.3 g AEAPTS-P-SEP)时,吸附剂在30℃时的二氧化碳吸附量达1.43 mmol/g,循环再生能力好且稳定。通过N2吸附/脱附、TEM、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱和热重分析等手段对吸附剂样品进行了表征,其中SEP增加的表面积和孔容可使得APTS在其通道内有效固定,综合结果表明发现0.3 g AEAPTS-P-SEP和30%-APTS-P-SEP的吸附容量虽然不是非常拔尖,但其循环吸附稳定性和热稳定性均好于同类型的固体胺吸附剂,且其综合效益也优于同类型的吸附剂,因此APTS和AEAPTS嫁接功能化P-SEP(30%APTS-P-SEP和0.3 g AEAPTS-P-SEP)可作为一类很有前景的燃烧后二氧化碳捕集材料。
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