用于CO2捕集的吸附制品相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2011年2月28日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/447,341以及于2011年5月19日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/111,360的優(yōu)先權(quán)，本文是基于這些專利申請(qǐng)的內(nèi)容并且它們的全部?jī)?nèi)容以參考的方式并入本文中。技術(shù)領(lǐng)域本公開(kāi)總體上涉及吸附制品，這些吸附制品包含由官能化烷氧基硅烷和聚胺所得到的有機(jī)-無(wú)機(jī)吸附材料。這些吸附制品可用于例如從氣流中除去CO2。

背景技術(shù)：
許多工業(yè)過(guò)程(例如煤氣化、生物質(zhì)氣化、烴的蒸汽重整、天然氣的部分氧化等過(guò)程)產(chǎn)生包含例如CO2的氣流。主要的問(wèn)題是上述CO2導(dǎo)致溫室效應(yīng)。因此，希望從這些氣體混合物中除去或捕集CO2。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本文中公開(kāi)了一種用于從氣體中除去CO2的吸附制品，該吸附制品包括包含限定開(kāi)放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有機(jī)-無(wú)機(jī)吸附材料；其中吸附材料是由氨基官能化烷氧基硅烷和硅烷化聚胺得到，其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l，其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的內(nèi)部形成CO2吸附位點(diǎn)。本文中還公開(kāi)了一種用于從氣體中除去CO2的吸附制品，該吸附制品包括包含限定開(kāi)放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有機(jī)-無(wú)機(jī)吸附材料；其中吸附材料是由環(huán)氧化物官能化烷氧基硅烷和聚胺得到，其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l，其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的內(nèi)部形成CO2吸附位點(diǎn)。本文還公開(kāi)了一種從流體中除去CO2的方法，該方法包括使上述吸附制品與包含CO2的流體流接觸。該方法還可包括從吸附制品中釋放出至少一部分的所吸附CO2。在方面(1)，本公開(kāi)提供一種用于從氣體中除去CO2的吸附制品，該吸附制品包括包含限定開(kāi)放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附材料；其中吸附材料是由氨基官能化烷氧基硅烷和硅烷化聚胺得到；其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l；并且其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的內(nèi)部形成CO2吸附位點(diǎn)。在方面(2)，本公開(kāi)提供方面(1)的制品，其中吸附材料包括SPEI-二氧化硅材料。在方面(3)，本公開(kāi)提供方面(1)或(2)的制品，其中基材呈蜂窩形狀。在方面(4)，本公開(kāi)提供方面(1)-(3)中任一方面的制品，其中通道壁的孔隙率為大于60%。在方面(5)，本公開(kāi)提供方面(1)-(4)中任一方面的制品，其中吸附材料能夠在一個(gè)溫度下捕集CO2并且在更高的溫度下釋放出CO2。在方面(6)，本公開(kāi)提供一種用于從氣體中除去CO2的吸附制品，該制品包括包含限定開(kāi)放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附材料；其中吸附材料是由環(huán)氧化物官能化烷氧基硅烷和聚胺得到；其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l；其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的內(nèi)部形成CO2吸附位點(diǎn)；并且其中吸附材料能夠在一個(gè)溫度下捕集CO2而在更高溫度下釋放出CO2。在方面(7)，本公開(kāi)提供方面(6)的制品，其中聚胺是硅烷化聚胺。在方面(8)，本公開(kāi)提供方面(6)的制品，其中聚胺是非硅烷化聚胺。在方面(9)，本公開(kāi)提供方面(8)的制品，其中吸附材料是在氨基官能化烷氧基硅烷存在下由環(huán)氧化物官能化烷氧基硅烷和非硅烷化聚胺得到。在方面(10)，本公開(kāi)提供方面(6)的制品，其中吸附材料包括SPEI-二氧化硅材料。在方面(11)，本公開(kāi)提供方面(6)-(10)中任一方面的制品，其中基材呈蜂窩形狀。在方面(12)，本公開(kāi)提供方面(6)-(10)中任一方面的制品，其中通道壁的孔隙率為大于60%。在方面(13)，本公開(kāi)提供一種從流體中除去CO2的方法，該方法包括使方面(1)或(6)的制品與包含CO2的流體流接觸。在方面(14)，本公開(kāi)提供方面(13)的方法，還包括從吸附制品中釋放出至少一部分的所吸附CO2。在方面(15)，本公開(kāi)提供一種包含形成入蜂窩狀體中的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附材料的制品。在方面(16)，本公開(kāi)提供一種包含分散在液體中的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附材料的制品。在接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明中將陳述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于該說(shuō)明或者通過(guò)實(shí)施書(shū)面描述及其權(quán)利要求以及附圖中所描述的實(shí)施方式將容易地理解或者認(rèn)識(shí)這些特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，前面的概述和下面的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是示例性的，旨在提供用以理解權(quán)利要求的本質(zhì)和特征的概述或框架。本文中所包含的附圖提供進(jìn)一步的理解，并且被并入本文中構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。這些附圖說(shuō)明了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，并且連同說(shuō)明部分用來(lái)解釋各種實(shí)施方式的原理和操作。附圖說(shuō)明圖1是有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。圖2示出了根據(jù)本文中所公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的CO2吸附和脫附。圖3示出了根據(jù)本文中所公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的CO2吸附和脫附。圖4示出了根據(jù)本文中所公開(kāi)一個(gè)實(shí)施方式的CO2的脫附峰。具體實(shí)施方式本文中公開(kāi)了一種吸附制品，該吸附制品包括包含限定開(kāi)放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附材料；其中吸附材料是由氨基官能化烷氧基硅烷和硅烷化聚胺得到，其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l，其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的內(nèi)部形成CO2吸附位點(diǎn)。本文中還公開(kāi)了用于從氣體中除去CO2的吸附制品，該吸附制品包括包含限定開(kāi)放通道的多孔通道壁的基材、以及分布在多孔通道壁表面上的有機(jī)-無(wú)機(jī)吸附材料；其中吸附材料是由環(huán)氧化物官能化烷氧基硅烷和聚胺得到，其中吸附材料的存在量等于或大于10g/l，其中至少部分的吸附材料存在于多孔通道壁中并且在多孔通道壁的內(nèi)部形成CO2吸附位點(diǎn)。本文中公開(kāi)的吸附制品可用于例如從氣體中除去CO2。在各實(shí)施方式中，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑是硅烷化聚胺。有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑可包含氨基官能團(tuán)，從而使這些吸附劑能夠用于吸附氣體(例如CO2)。有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的各實(shí)施方式具有硅烷化聚胺聚合物的網(wǎng)絡(luò)，在該網(wǎng)絡(luò)中無(wú)機(jī)部分與有機(jī)聚合物相連接。結(jié)果獲得具有均勻填充密度和顯微結(jié)構(gòu)均勻性的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑，該吸附劑能夠從各氣體的混合物中有效地捕集CO2。包含硅烷化聚胺的溶膠通過(guò)采用溶膠-凝膠法的硅烷基團(tuán)的聚合而有助于形成具有均勻密度和顯微結(jié)構(gòu)均勻性的吸附劑，同時(shí)氨基部分提供用于捕集CO2的官能團(tuán)。在各實(shí)施方式中，本文中所公開(kāi)方法提供一種高效且有成本效益的用于制造有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的工藝。溶膠-凝膠法是本領(lǐng)域公知的濕法化學(xué)技術(shù)。溶膠-凝膠法開(kāi)始于化學(xué)溶液或懸浮液，即用作一體化網(wǎng)絡(luò)的前驅(qū)體的“溶膠”、或者網(wǎng)絡(luò)聚合物的“凝膠”。溶膠具有單體單元(即，硅烷化聚胺)并且也可具有采用溶液形態(tài)或者亞微米顆粒的懸浮液形態(tài)的最終凝膠中的其它期望成分。溶膠-凝膠法是動(dòng)態(tài)過(guò)程，其中縮聚是在溶膠中開(kāi)始并且行進(jìn)到凝膠點(diǎn)。在凝膠點(diǎn)，聚合的程度相當(dāng)大以致不能被傾倒。在凝膠點(diǎn)之前澆注或沉積溶膠，在澆注或沉積溶膠之后(尤其是當(dāng)溶膠開(kāi)始干燥且溶膠變濃時(shí))縮聚繼續(xù)進(jìn)行到凝膠點(diǎn)。縮聚可繼續(xù)進(jìn)行而超過(guò)凝膠點(diǎn)，從而形成更硬的凝膠。在一些實(shí)施方式中，通過(guò)將硅烷化聚胺添加到水性溶劑中而制備溶膠。硅烷化聚胺可以是具有連接在聚胺內(nèi)任何部位的至少一個(gè)硅烷或烷氧基硅烷基團(tuán)的聚胺。該聚胺可以是均聚物或者雜聚物。雜聚物可具有不同的胺單元或者具有氨基與其它基團(tuán)例如聚(氨基醇)的組合。在溶膠中，硅烷化聚胺的硅烷基團(tuán)經(jīng)歷水解并且部分或完全地被羥基化。如果硅烷基團(tuán)是烷氧基硅烷基，那么烷氧基可被羥基替代。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，硅烷基團(tuán)是三烷氧基硅烷，并且通過(guò)水解用羥基替代三烷氧基硅烷中的至少一個(gè)烷氧基。然后，通過(guò)縮聚反應(yīng)羥基可以與第二硅烷化聚胺中的另一個(gè)羥基或烷氧基發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí)形成二氧化硅粒子/核14(見(jiàn)圖1)，從而形成聚合物網(wǎng)絡(luò)并最終形成凝膠。二氧化硅核14連同聚胺12構(gòu)成了有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑10。在一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種用于制造有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的方法。該方法可包括以下步驟：制備包含至少一種硅烷化聚胺和水性溶劑的溶膠，將溶膠澆注到表面上并使溶膠干燥以形成有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑。硅烷化聚胺可同時(shí)用作二氧化硅核的前驅(qū)體以及其中的氨基吸附CO2的功能聚合物。硅烷化聚胺可以是但不限于：硅烷化聚乙烯亞胺(SPEIm)、硅烷化聚乙烯基吡啶、硅烷化聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、硅烷化聚乙烯胺、硅烷化聚烯丙基胺(PAAm)、或者它們的組合。在一個(gè)說(shuō)明性的實(shí)施方式中，硅烷化聚胺是三甲氧基甲硅烷基丙基改性的聚乙烯亞胺、硅烷化聚乙烯亞胺。溶膠可包含大約5重量％至大約40重量％(或者更高)的硅烷化聚胺。在一個(gè)實(shí)施方式中，溶膠可包含大約10重量％至大約20重量％的硅烷化聚胺。眾所周知的是，在制備溶膠溶液中，硅烷化聚胺的濃度可以是在被澆注或沉積在基材上之前使溶膠不開(kāi)始凝膠化的濃度。溶膠的工作時(shí)間將取決于所使用的硅烷化聚胺及其濃度和溫度。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將無(wú)需做過(guò)度的實(shí)驗(yàn)便能夠確定由溶膠形成凝膠的最佳濃度。同樣地，水性溶劑的選擇可取決于溶膠中所包含的硅烷化聚胺。通過(guò)非限制性例子，SPEIm可溶解于水性的異丙醇中?？苫谄谕墓柰榛郯返娜芙馓匦詠?lái)選擇水性溶劑。水性溶劑的其它例子可以是短烷基鏈醇類(例如甲醇和乙醇)，這些醇類可單獨(dú)使用或與水一同使用。在一些實(shí)施方式中，在制備溶膠以及隨后的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑之前，通過(guò)原位硅烷化工藝而制備硅烷化聚胺?？梢酝ㄟ^(guò)在水性系統(tǒng)中與硅烷(例如縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷(GPTMOS))反應(yīng)，而將聚胺原位硅烷化。在一些實(shí)施方式中，可使用多于一種的硅烷。適用于原位硅烷化的聚胺包括例如：聚乙烯亞胺、聚烯丙基胺、和聚乙烯胺。溶膠可以被澆注到表面(例如，通過(guò)浸涂或旋涂)上而形成有形體，或者用于合成粉末、微球、或納米球。在一個(gè)實(shí)施方式中，將溶膠澆注到基材上以制造有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附制品?；目梢允堑幌抻谔沾煞涓C基材。在另一個(gè)實(shí)施方式中，將溶膠形成為有形體，例如蜂窩基材。在又一個(gè)實(shí)施方式中，利用干燥的溶膠獲得粉狀的吸附劑。一旦將溶膠澆注到期望的表面和/或基材上，便可對(duì)溶膠和/或隨后所得凝膠進(jìn)行干燥，從而除去剩余的液體(溶劑)。如上所述，溶膠-凝膠法是動(dòng)態(tài)過(guò)程，并且使溶膠干燥可加速到達(dá)凝膠點(diǎn)。在各實(shí)施方式中，溶膠以及隨后的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑中還可包含至少一種親水性聚合物。溶膠可包含大約5重量％至大約25重量％的親水性聚合物，其中親水性聚合物是基于醇的聚合物或者氨基官能化醇聚合物?；诖嫉木酆衔锏姆窍拗菩岳涌梢允牵壕?乙烯醇)(PVA)或聚(烯丙基醇)(PAA)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)(PHEMa)、或者它們的組合。氨基官能化醇聚合物的非限制性例子可以是：(乙烯醇-乙烯胺)共聚物(PVAAm)、(乙烯醇-烯丙基胺)共聚物(PVAAAm)、(氨基丙基甲基丙烯酰胺-甲基丙烯酸羥乙酯)共聚物(PAPMa-co-HEMa)、或者它們的組合。當(dāng)形成凝膠以及隨后形成有機(jī)-無(wú)機(jī)混合復(fù)合膜時(shí)，該親水性聚合物可分布在整個(gè)凝膠內(nèi)。該親水性聚合物可通過(guò)離子鍵、氫鍵或范德華力與硅烷化聚胺發(fā)生相互作用。然而，該親水性聚合物并非必須與硅烷化聚胺發(fā)生相互作用。任選地，可通過(guò)化學(xué)方法、輻射或UV、或者加熱，使親水性聚合物與聚胺發(fā)生交聯(lián)。親水性聚合物與聚胺可在溶膠中或者在形成凝膠后發(fā)生交聯(lián)。如果該親水性聚合物是氨基官能化醇聚合物，那么它可提供額外的用于吸附CO2的胺官能團(tuán)。在各實(shí)施方式中，溶膠以及隨后的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑也可包含至少一種烷氧基硅烷。在說(shuō)明性的實(shí)施方式中，烷氧基硅烷可以是胺官能化烷氧基硅烷，例如但不限于：氨基丙基三乙氧基硅烷(APTEOS)、(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二亞乙基三胺(TMSPDETA)、縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷(GPTMOS)、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基異丁基甲基二甲氧基硅烷、或者它們的組合。胺官能化烷氧基硅烷可以通過(guò)如上所述形成用于硅烷化聚胺的二氧化硅核，而形成氨基官能化二氧化硅顆粒。烷氧基硅烷連同硅烷化聚胺可形成具有這兩種化合物的非均質(zhì)二氧化硅核。在一些實(shí)施方式中，可使用非氨基官能化硅烷/硅氧烷，例如可使用環(huán)氧化物官能化烷氧基硅烷。可采用合適的技術(shù)(例如將有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的溶液施加到基材上)，將有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑分布在基材上。作為例子，可以通過(guò)將基材浸漬在包含有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的溶液中、通過(guò)將包含有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的溶液傾倒在基材上、或者通過(guò)將包含有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的溶液噴射在基材上，而施加有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑。形成于流通式基材上的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的最終量取決于由基材所保持的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的量。例如，可以通過(guò)使基材與有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑接觸達(dá)多于一次并且在各接觸步驟之間使基材干燥，而增加由基材所保持有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的量。另外，可以通過(guò)簡(jiǎn)單地調(diào)整基材的總孔隙率來(lái)控制由基材所保持有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的量，例如增加孔隙率將增加由基材所保持有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的量。在一些實(shí)施方式中，分布在流通式基材上的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的量導(dǎo)致大于10g/l的吸附劑負(fù)載量、大于25g/l的吸附劑負(fù)載量、大于50g/l的吸附劑負(fù)載量、大于75g/l的吸附劑負(fù)載量、大于100g/l的吸附劑負(fù)載量、大于200g/l的吸附劑負(fù)載量、大于300g/l的吸附劑負(fù)載量、大于400g/l的吸附劑負(fù)載量、或者大于500g/l的吸附劑負(fù)載量。在一些實(shí)施方式中，將有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑分布在基材的多孔通道壁的表面上。例如，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑可分布在全部或部分的多孔通道壁的暴露表面上。在多孔通道壁包含孔徑與在整個(gè)多孔通道壁中的多孔網(wǎng)絡(luò)的組合的實(shí)施方式中，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑可浸漬基材的多孔通道壁達(dá)任意程度。在一些實(shí)施方式中，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑分布在多孔通道壁的表面以及基材的任何外表面上。在一些實(shí)施方式中，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑是采用在全部或部分基材表面上的不間斷連續(xù)涂層的形態(tài)。在其它實(shí)施方式中，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑中包含裂紋、針孔、或者其它不連續(xù)性。在一些實(shí)施方式中，有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑以顆粒形態(tài)分布在多孔通道壁的表面上。在各實(shí)施方式中，存在有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑對(duì)孔隙的最小堵塞。在一些實(shí)施方式中，至少一部分的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑以化學(xué)方式與至少一部分的流通式基材相結(jié)合。因此，在這些實(shí)施方式中，部分或全部的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑可以以化學(xué)方式與部分或全部的流通式基材相結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，至少一部分的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑以機(jī)械方式與至少一部分的流通式基材相結(jié)合。因此，在這些實(shí)施方式中，部分或全部的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑可以以機(jī)械方式與部分或全部的流通式基材相結(jié)合。在一些實(shí)施方式中，基材包括：玻璃、玻璃-陶瓷、陶瓷、或者它們的組合。一些示例性的基材材料包括：堇青石、莫來(lái)石、粘土、氧化鎂、金屬氧化物、滑石、鋯石、氧化鋯、鋯酸鹽、氧化鋯-尖晶石、尖晶石、沸石、氧化鋁、氧化鋁-鈦酸鹽、二氧化鈦、硅酸鋁、二氧化硅、硅酸鹽、硅酸鎂鋁、硼化物、長(zhǎng)石、熔融石英、氮化物、碳化物、氮化硅、金屬硫酸鹽、金屬碳酸鹽、金屬磷酸鹽、或者這些的組合。在一些實(shí)施方式中，基材的多孔通道壁的表面孔隙率為大于60%、大于65%、大于70%、或者大于75%。在一些實(shí)施方式中，基材的多孔壁的表面積為等于或大于100m2/g、等于或大于150m2/g、等于或大于200m2/g、或者等于或大于250m2/g。在一些實(shí)施方式中，多孔通道壁的孔徑為大于10微米、大于25微米、大于50微米、大于75微米、大于100微米、大于125微米、大于150微米、大于200微米、大于500微米、或者它們的組合。在一些實(shí)施方式中，高孔隙率與大孔徑的組合允許有更大的吸附材料負(fù)載量，例如允許更大量的吸附材料沉積在多孔通道壁的孔結(jié)構(gòu)內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，基材具有蜂窩結(jié)構(gòu)，該蜂窩結(jié)構(gòu)包括進(jìn)口端、出口端、從進(jìn)口端延伸到出口端的開(kāi)放通道(也被稱為孔道)。在一些實(shí)施方式中，蜂窩結(jié)構(gòu)包括從進(jìn)口端延伸到出口端的多條通道，通過(guò)使各通道壁交叉而限定這些通道?？刹捎煤线m的技術(shù)來(lái)制造基材，例如可通過(guò)擠出來(lái)制造基材。本文所公開(kāi)的吸附制品(包括本文中所描述的任何實(shí)施方式)可用于例如通過(guò)與氣體接觸而從氣體中除去CO2。例如，可使氣流通過(guò)從進(jìn)口端到出口端的、具有分布在其中的有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附劑的、基材的開(kāi)放通道。術(shù)語(yǔ)“吸著”、“吸附”和“吸附的”是指以物理方式、以化學(xué)方式、或者同時(shí)以物理和化學(xué)方式將CO2吸附、吸著或捕集在吸附制品上。在一些實(shí)施方式中，在最高達(dá)30℃、40℃、50℃、60℃、或者70℃的溫度下發(fā)生CO2吸附。從氣體中除去CO2還可包括從有機(jī)-無(wú)機(jī)混合吸附制品中釋放出CO2的步驟。例如，通過(guò)提供具有吸附到其中的CO2的制品并將其加熱到高于CO2脫附溫度的溫度，而從吸附制品中脫附出至少一部分的所吸附CO2。所吸附CO2的脫附也可稱為吸附制品的再生?？衫煤线m的方法加熱吸附制品。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可利用熱的惰性氣體(例如氮?dú)?流來(lái)加熱吸附制品。足以脫附CO2的溫度將部分取決于CO2的存在量。在一個(gè)實(shí)施方式中，足夠的溫度可以包括在50℃至300℃范圍內(nèi)的溫度(包括例如100℃、150℃、180℃、或者200℃的溫度)下加熱制品。在另一個(gè)實(shí)施方式中，充分的加熱溫度可以在由這些值所得到的范圍內(nèi)，包括例如90℃至200℃、或者90℃至180℃的范圍。在一些實(shí)施方式中，吸附制品能夠經(jīng)歷多于一次循環(huán)的CO2吸附和脫附。例如，該吸附制品可用于從氣體中除去CO2并且使其再生以除去所吸附的CO2，然后該制品可再次用于從氣體中除去CO2。在一些實(shí)施方式中，該吸附制品能夠經(jīng)歷2次或更多、5次或更多、10次或更多、50次或更多、或者100次或更多循環(huán)的CO2吸附和脫附?，F(xiàn)在將通過(guò)以下實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明各種實(shí)施方式。實(shí)施例1-3向小瓶中加載入一定量的化學(xué)品，然后添加一定量的水，充分混合，例如將5.0gAPTEOS與5.0g水充分混合，獲得50%的水溶液。制備如表1中所示的三種溶液。表1將玻璃棉紙用作實(shí)施例1-3的基材。將基材(在施加吸附劑前測(cè)量其質(zhì)量)浸入溶液中達(dá)10-15秒，然后在室溫下干燥數(shù)小時(shí)至過(guò)夜(再次測(cè)量其質(zhì)量)。由質(zhì)量差得出增重(含有水分的固體吸附劑的增重百分率)(各測(cè)試樣品的增重百分率約為65%)。在具有少量背壓的加濕CO2氣氛中，進(jìn)行對(duì)所得樣品的CO2捕集能力的測(cè)試。將第一次循環(huán)的吸附率A、脫附率B和估計(jì)的含水率C的結(jié)果列于表2中并繪制在圖2中。表2使用干冰作為CO2源并使CO2氣體經(jīng)過(guò)水浴以獲得水分，在室溫下利用小背壓進(jìn)行30-45分鐘的吸附；在加濕的空氣氣氛(含有N2和O2)中在相同條件下進(jìn)行對(duì)照測(cè)試。在即將進(jìn)行測(cè)試前，將測(cè)試樣品(已在室溫下干燥過(guò)夜)在烘箱中于100℃下利用強(qiáng)制通風(fēng)進(jìn)一步干燥15分鐘。在具有強(qiáng)制通風(fēng)的烘箱中在100℃下進(jìn)行15分鐘脫附。含水率包含在吸附和脫附數(shù)據(jù)中，吸附率與估計(jì)的含水率之間的差是用于估計(jì)捕集的CO2，脫附率與估計(jì)的含水率之間的差是用于估計(jì)釋放出的CO2。以如下三種方式來(lái)估計(jì)含水率：(1)在室溫下干燥樣品(干燥過(guò)夜)后的質(zhì)量與在測(cè)試樣品之前在烘箱中干燥樣品(在100℃下在強(qiáng)制通風(fēng)中干燥15分鐘)后的質(zhì)量之間的質(zhì)量差；(2)在100℃下釋放CO2達(dá)15分鐘后的質(zhì)量與在室溫下將樣品在通風(fēng)櫥中放置過(guò)夜后所得質(zhì)量之間的質(zhì)量差；以及(3)來(lái)自對(duì)照測(cè)試-在100℃下干燥15分鐘后的質(zhì)量與進(jìn)行對(duì)照測(cè)試(除了使用空氣來(lái)代替CO2外，其余與CO2捕集測(cè)試為相同的條件)然后在室溫下干燥過(guò)夜后的質(zhì)量之間的質(zhì)量差。對(duì)第一次循環(huán)中所測(cè)試的三個(gè)測(cè)試樣品進(jìn)行第二次循環(huán)的測(cè)試，將吸附率A、脫附率B、和估計(jì)的含水率C繪制在圖3中。通過(guò)在烘箱中于100℃下用強(qiáng)制通風(fēng)加熱樣品時(shí)的顏色變化，來(lái)評(píng)價(jià)熱穩(wěn)定性和抗氧化性能。在最早時(shí)間改變顏色的樣品(從無(wú)色到淺棕色和深棕色)被認(rèn)為具有較差的熱穩(wěn)定性和抗氧化性能。根據(jù)熱測(cè)試氨基官能化二氧化硅顆粒(由APTEOS得到)具備良好的熱穩(wěn)定性和抗氧化性能，但由于相對(duì)較小量的氨基而顯示最低的吸附能力。附著二氧化硅的PEI具備良好的捕集CO2能力，但熱穩(wěn)定性和抗氧化性能并不理想。由APTEOS/SPEI得到的二氧化硅/PEI混合物兼有這兩種材料的優(yōu)點(diǎn)并顯示接近附著二氧化硅的PEI的CO2捕集能力以及接近氨基官能化二氧化硅的熱穩(wěn)定性和抗氧化性能。實(shí)施例4將以上述方式所制備的二氧化硅/PEI混合吸附劑溶液分布在高孔隙率蜂窩基材上。基材上的固體吸附材料的量約為10重量%。使用含有9.2%CO2、5.5%H2O和余量為N2的氣流，對(duì)樣品的CO2捕集能力進(jìn)行測(cè)試。在室溫下對(duì)吸附率進(jìn)行測(cè)試。從10分鐘至20分鐘，對(duì)不同吸附時(shí)間的四次循環(huán)進(jìn)行測(cè)量。未檢測(cè)到水吸附峰，但在低于100℃的溫度下觀察到水脫附曲線。在這四次循環(huán)中，CO2捕集能力穩(wěn)定。在3分鐘內(nèi)發(fā)生CO2吸附。在吸附期間觀察到樣品溫度的升高。此樣品的CO2捕集效率約為35%。然后，將該樣品加熱到120℃以使CO2脫附。觀察到2個(gè)脫附峰，如圖4中所示。在大約38℃至40℃處的一個(gè)峰代表物理吸附的CO2。在大約108℃處的第二峰代表化學(xué)吸附的CO2。物理吸附與化學(xué)吸附的CO2量的比率約為6:1。除非明確說(shuō)明，決不是意圖本文中所陳述的任何方法被認(rèn)為要求按特定順序執(zhí)行其各步驟。因此，如果方法的權(quán)利要求實(shí)際上不陳述步驟的順序或者在權(quán)利要求或描述中未具體說(shuō)明各步驟是局限于特定的順序，那么決不是意圖表明任何特定順序。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不背離本發(fā)明精神和范圍的前提下可以做出各種修改和變更。因?yàn)閷?duì)包含本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的所公開(kāi)實(shí)施方式的修改、組合、亞組合和變更對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被理解成包括落在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有內(nèi)容。