一种金属锚定有机胺CO2吸附剂及其制备和应用

技术领域

本发明涉及二氧化碳捕集、吸附、净化领域，尤其涉及一种金属锚定有机胺CO

背景技术

近年来，全球变暖并由此导致的全球气候恶化已日益受到人们的关注。CO

研究表明CO

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属锚定有机胺CO

为了实现上述的目的，采用如下的技术方案：

一种金属锚定有机胺CO

(1)金属盐溶液的制备：将金属盐加入到去离子水中加热搅拌，得到溶液A；

(2)锚定位点的制备：向溶液A中加入一定量的载体，浸渍一段时间后干燥得到含有金属锚定位点的前驱体B；

(3)有机胺溶液的制备：将有机胺加入到乙醇溶液中搅拌均匀，得到溶液C；

(4)金属锚定有机胺CO

优选的，所述的金属盐为Ni(NO

优选的，所述的载体为介孔氧化铝、SAB-15分子筛、多孔树脂、椰壳活性炭、煤质活性碳、硅胶等多孔材料中的一种或几种；所述的载体孔径大于2nm。

优选的，所述的加热温度为35-80℃，所属的浸渍时间为2-48h，所属的干燥温度为80-120℃。

优选的，所述的有机胺为聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚丙烯亚胺、五乙撑六胺、四乙烯五胺、三乙撑四胺、二乙烯三胺、乙二胺、二乙醇胺等中的一种或几种。

优选的，所述的载体与溶液A的质量比为1：2～20；有机胺与溶剂的质量比为1：2～50；前驱体B与溶液C的质量比为1：2～100。

优选的，所述的真空干燥温度为45-100℃。

一种金属锚定有机胺CO

上述一种金属锚定有机胺CO

与现有技术相比，本发明引入了有机胺的锚定位点，使得有机胺在载体孔道结构中被锚定位点锚定，增强了有机胺吸附剂的稳定性，避免了高温使用过程中有机胺的挥发。经过20次吸附脱附循环吸附剂的吸附性能基本保持不变，具有较高的循环稳定性，是一种非常有工业应用前景的CO

附图说明

图1为实施例1中金属锚定有机胺固体吸附剂的模型示意图。

图2为对比例1中有机胺固体吸附剂的模型示意图。

图3为实施例1和对比例1所制备的吸附剂的SEM对比照片。

图4为实施例1与对比例1所得固体吸附剂样品的TG-DSC曲线示意图。

图5为实施例1与对比例1所得固体吸附剂样品的CO

图6为对比例2中金属锚定位点加入溶液C中产生沉淀的照片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1

称取0.105g NiCl

向溶液A中加入0.7g的活性炭载体(载体孔容为0.58cm

称取0.3g的四乙烯五胺溶液于烧杯，然后加入3.5ml的乙醇，搅拌使其完全溶解，得到溶液C；

取0.71g制备好的含有锚定位点的前驱体B加入溶液C中，搅拌反应12h后，用旋转蒸发仪去除乙醇，然后放置于真空干燥箱中80℃条件下真空干燥6h，干燥完成后冷却至室温，即得到金属锚定有机胺CO

实施例2

称取0.105g六水合氯化镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.5ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的活性炭载体(载体孔容为0.58cm

称取0.3g的四乙烯五胺溶液于烧杯，然后加入3.5ml的乙醇，搅拌使其完全溶解，得到溶液C；

取0.71g制备好的含有锚定位点的前驱体B加入溶液C中，搅拌反应12h后，用旋转蒸发仪去除乙醇，然后放置于真空干燥箱中80℃条件下真空干燥6h，干燥完成后冷却至室温，即得到金属锚定有机胺CO

实施例3

称取0.105g六水合硝酸镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.5ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的硅胶载体(载体孔容为0.82cm

实施例4

称取0.105g六水合硝酸镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.5ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的硅胶载体(载体孔容为0.82cm

实施例5

称取0.105g六水合硝酸镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.5ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的硅胶载体(载体孔容为0.82cm

实施例6

称取0.105g六水合硝酸镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.5ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的硅胶载体(载体孔容为0.82cm

实施例7

称取0.105g六水合硝酸镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.5ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的活性炭(载体孔容为0.58cm

实施例8

称取0.116g六水合硝酸镍加入到烧杯中，然后在烧杯中加入3.6ml的去离子水，搅拌使其完全溶解，得到溶液A；向溶液A中加入0.75g的活性炭(载体孔容为0.58cm

对比例1

称取0.3g的四乙烯五胺溶液于烧杯，然后加入3.5ml的乙醇溶液，搅拌使其完全溶解；取0.71g活性炭载体(载体孔容为0.58cm

对比例2

称取0.3g的四乙烯五胺溶液于烧杯，然后加入3.5ml的乙醇溶液，搅拌使其完全溶解；称取0.116g六水合硝酸镍加入上述溶液中，上述溶液立即出现絮状沉淀如图6所示。

即在乙醇溶液中有机胺被迅速(0.5min左右)沉淀下来无法在将镍锚定的TEPA浸渍到载体孔道中，从而导致不能够制备出单位点锚定TEPA固体CO2吸附剂。

对比例3

称取0.3g的四乙烯五胺溶液于烧杯，然后加入3.5ml的乙醇溶液，搅拌使其完全溶解；称取0.116g六水合硝酸镍和0.71g活性炭载体(载体孔容为0.58cm

对比例4

称取0.105g NiCl

向溶液A中加入0.7g的活性炭载体(载体孔容为0.58cm

称取0.3g的四乙烯五胺溶液于烧杯，然后加入3.5ml的乙醇，搅拌使其完全溶解，得到溶液C；

取前驱体B加入溶液C中，载体表面及周围出现大量絮状物，阻碍了有机胺向载体孔道内扩散，从而无法制备出单位点锚定TEPA固体CO2吸附剂。

以上所述，进一步用详细的实施步骤和试验对本发明作了详尽的描述，这只能作为对本发明的一种说明而不能限制本发明，因此在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。