煤炭学报

作者：刘天祥, 李蓉, 李晶莹, 马晓迅,

关键词：CO₂捕集, 胺功能化吸附剂, MCM–41沸石, 后处理改性, 循环稳定性,

为了探究胺功能化沸石吸附剂载体的结构性质对其CO2吸附性能的影响并进一步探索出低成本制备高效CO2吸附剂的有效方法，采用不同的后处理方法对MCM–41沸石的孔道结构进行改造，并将四乙烯五胺 (TEPA)负载在这些沸石上制备胺功能化吸附剂。利用N2吸脱附、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱等方法对沸石载体进行表征，并利用热重分析仪(TGA)对吸附剂的吸附性能进行评价，系统研究了载体的结构性质、活性胺负载量以及吸附温度对CO2吸附性能的影响，计算了吸附剂的吸附动力学和吸附活化能。最后，通过循环吸脱附实验评估了吸附剂的稳定性。结果表明，通过合理设计载体的结构，可以有效提升基于不同吸附原理的吸附剂的CO2吸附性能。微孔沸石对物理吸附过程更有利，而具有宽孔径分布的多级介孔沸石则比微孔沸石在负载TEPA后表现出更好的化学吸附性能。在80 ℃和15%(体积分数)CO2条件下，经结构改造并负载TEPA的吸附剂(M–N–T60)的最大吸附容量达到4.04 mmol/g。10次吸脱附循环后，其吸附容量仅下降8.4%，表现出良好的循环稳定性能，这表明M–N–T60为一种有望应用于烟气中CO2捕集的吸附材料。

来源：2024年第6期

《煤炭学报》期刊编辑部

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