本公開涉及一種二氧化碳吸附材料，具體地，涉及一種改性碳基二氧化碳吸附材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、全球性的氣候變暖給人類社會的生存、發(fā)展和穩(wěn)定帶來了廣泛的影響，是二十一世紀人類所面臨的最嚴峻、最復(fù)雜的挑戰(zhàn)之一。據(jù)報道約60％的溫室效應(yīng)由二氧化碳氣體產(chǎn)生，二氧化碳作為主要的溫室氣體之一，它的減排已成為世界性問題。目前吸附法co2捕集技術(shù)能耗低、污染小，是一種良好的碳減排技術(shù)，然而現(xiàn)有吸附材料對co2吸附效果不理想，難以滿足該技術(shù)規(guī)?；茝V。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種改性碳基二氧化碳吸附材料及其制備方法，該方法操作簡單，不產(chǎn)生任何危廢，在大規(guī)模co2捕集過程中具有良好的應(yīng)用潛力。

2、本公開第一方面提供一種改性碳基二氧化碳吸附材料的制備方法，所述制備方法包括使臭氧與碳基吸附材料接觸進行改性處理。

3、可選地，所述改性處理的條件包括：相對于1kg所述碳基吸附材料，通入的臭氧的流速為0.01～5l/min，壓力為1～5bar，通入時間為0.1～24h；所述改性處理的溫度為25～100℃，時間為0.1～24h。

4、可選地，相對于1kg所述碳基吸附材料，所述臭氧的用量為0.15～72l，優(yōu)選為0.5～72l。

5、可選地，所述碳基吸附材料的原料為活性炭，所述活性炭包括木質(zhì)活性炭、椰殼活性炭和煤質(zhì)活性炭中的一種或幾種。

6、可選地，所述碳基吸附材料的比表面積為500～3000m2/g，孔隙率為60～90％，平均孔徑為2～10nm。

7、可選地，所述碳基吸附材料的形狀包括粉體狀、顆粒狀和蜂窩狀中的一種或幾種；優(yōu)選地，所述碳基吸附材料的形狀為蜂窩狀，所述蜂窩狀包括蜂窩矩形塊、蜂窩圓形塊和蜂窩六棱塊中的一種或幾種；更優(yōu)選地，所述蜂窩矩形塊、蜂窩圓形塊和蜂窩六棱塊的截面上設(shè)置有等距蜂窩孔，所述蜂窩孔沿所述蜂窩矩形塊、蜂窩圓形塊和蜂窩六棱塊的軸向通孔或盲孔設(shè)置。

8、可選地，所述蜂窩矩形塊的邊長、蜂窩圓形塊的直徑和蜂窩六棱塊的棱長各自獨立地為30～150mm；所述蜂窩孔的孔截面為圓形或方形，所述蜂窩孔的尺寸范圍為1～10mm。

9、本公開第二方面提供一種采用本公開第一方面所述的制備方法制得的改性碳基二氧化碳吸附材料。

10、可選地，所述改性碳基二氧化碳吸附材料與所述碳基吸附材料在1500～1800cm-1處的紅外吸收峰的強度比值為1.5～20，優(yōu)選為1.5～12；所述改性碳基二氧化碳吸附材料與所述碳基吸附材料在700～1200cm-1處的紅外吸收峰的強度比值為2～15，優(yōu)選為2～10。

11、可選地，所述改性碳基二氧化碳吸附材料的比表面積為300～3000m2/g，孔隙率為60～90％；優(yōu)選地，以所述碳基吸附材料的比表面積為基準(zhǔn)，所述改性碳基二氧化碳吸附材料的比表面積為70～100面積％。

12、通過上述技術(shù)方案，本公開提供一種改性碳基二氧化碳吸附材料及其制備方法，該方法使用臭氧對碳基吸附材料進行氧化改性，提高碳基吸附材料的表面極性，進而提高對co2的吸附效果。本公開的方法操作簡單，不產(chǎn)生任何危廢，在大規(guī)模co2捕集過程中具有良好的應(yīng)用潛力。

13、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術(shù)特征：

1.一種改性碳基二氧化碳吸附材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括使臭氧與碳基吸附材料接觸進行改性處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述改性處理的條件包括：相對于1kg所述碳基吸附材料，通入的臭氧的流速為0.01～5l/min，壓力為1～5bar，通入時間為0.1～24h；所述改性處理的溫度為25～100℃，時間為0.1～24h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，相對于1kg所述碳基吸附材料，所述臭氧的用量為0.15～72l，優(yōu)選為0.5～72l。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳基吸附材料的原料為活性炭，所述活性炭包括木質(zhì)活性炭、椰殼活性炭和煤質(zhì)活性炭中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳基吸附材料的比表面積為500～3000m2/g，孔隙率為60～90％，平均孔徑為2～10nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳基吸附材料的形狀包括粉體狀、顆粒狀和蜂窩狀中的一種或幾種；優(yōu)選地，所述碳基吸附材料的形狀為蜂窩狀，所述蜂窩狀包括蜂窩矩形塊、蜂窩圓形塊和蜂窩六棱塊中的一種或幾種；更優(yōu)選地，所述蜂窩矩形塊、蜂窩圓形塊和蜂窩六棱塊的截面上設(shè)置有等距蜂窩孔，所述蜂窩孔沿所述蜂窩矩形塊、蜂窩圓形塊和蜂窩六棱塊的軸向通孔或盲孔設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述蜂窩矩形塊的邊長、蜂窩圓形塊的直徑和蜂窩六棱塊的棱長各自獨立地為30～150mm；

8.采用權(quán)利要求1～7中任意一項所述的制備方法制得的改性碳基二氧化碳吸附材料。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改性碳基二氧化碳吸附材料，其特征在于，所述改性碳基二氧化碳吸附材料與所述碳基吸附材料在1500～1800cm-1處的紅外吸收峰的強度比值為1.5～20，優(yōu)選為1.5～12；所述改性碳基二氧化碳吸附材料與所述碳基吸附材料在700～1200cm-1處的紅外吸收峰的強度比值為2～15，優(yōu)選為2～10。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改性碳基二氧化碳吸附材料，其特征在于，所述改性碳基二氧化碳吸附材料的比表面積為300～3000m2/g，孔隙率為60～90％；優(yōu)選地，以所述碳基吸附材料的比表面積為基準(zhǔn)，所述改性碳基二氧化碳吸附材料的比表面積為70～100面積％。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及一種改性碳基二氧化碳吸附材料及其制備方法，該制備方法包括使臭氧與碳基吸附材料接觸進行改性處理，提高碳基吸附材料的表面極性，進而提高對CO<subgt;2</subgt;吸附效果。該方法操作簡單，同時不產(chǎn)生任何危廢，在大規(guī)模CO<subgt;2</subgt;捕集過程中具有良好的應(yīng)用潛力。

技術(shù)研發(fā)人員：王保登,熊日華,崔倩,王岸楠,郭禹,孫嶠昳
受保護的技術(shù)使用者：國家能源投資集團有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26