空心球形氧化物吸附劑的制備及其CO2吸附性能研究.pdf

1、近年來，二氧化碳引發(fā)的溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響日趨嚴(yán)重，二氧化碳的捕捉與儲(chǔ)存技術(shù)備受研究人員的關(guān)注。堿性金屬氧化物具有豐富的堿性位點(diǎn)可以與酸性的二氧化碳?xì)怏w作用，因此常作為固體吸附劑被廣泛研究。其中，氧化鎂作為中溫區(qū)吸附劑（吸附溫度為200℃～400℃）具有高穩(wěn)定性和較低的再生溫度等優(yōu)點(diǎn)，但是吸附容量較低;氧化鈣作為高溫區(qū)吸附劑（吸附溫度＞400℃）具有較高的吸附量，但是循環(huán)穩(wěn)定性較差。這些缺陷制約了堿性金屬氧化物在二氧化碳吸附領(lǐng)域中的應(yīng)用

2、。
　　本文采用將堿性金屬氧化物制備成空心球形的方法來提高其二氧化碳吸附量，并且通過將氧化鎂與氧化鈣摻雜的方法同時(shí)提高了中溫區(qū)吸附劑的吸附容量和高溫區(qū)吸附劑的循環(huán)穩(wěn)定性。在空心球形氧化物的制備中，主要利用葡萄糖溶液，在180℃下，水熱反應(yīng)10h，得到符合作為模板劑要求的膠體碳球;以此為模板，制備了空心球形的氧化鎂及不同鎂鈣比例(Mg/Ca=1，14，19，24，49)的混合氧化物吸附劑，并采用SEM、TEM、XRD等手段對(duì)所制備吸

3、附劑的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)鈣離子比鎂離子更易吸附于膠體碳球表面，但鎂鈣的摻雜比例對(duì)空心球形貌無明顯影響。
　　利用TGA對(duì)空心球形氧化物吸附劑的吸附性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，具有空心球結(jié)構(gòu)的氧化鎂對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸附時(shí)，最佳吸附溫度為350℃，吸附量為2.54％，較普通氧化鎂(0.55％)提高了將近五倍;而混合氧化物吸附劑，在中溫區(qū)，300℃下，升溫速率為10℃/min，鎂鈣摻雜比例為19的條件下，表現(xiàn)出最佳吸附性能，最高吸附