氨基功能化介孔氧化硅sba-15对co_2吸附性能的研究

《氨基功能化介孔氧化硅sba-15对co_2吸附性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201270903学校代码10487密级硕士学位论文氨基功能化介孔氧化硅SBA-15对CO2吸附性能的研究学位申请人：孙航学科专业：热能工程指导教师：张立麒副教授答辩日期：2015年5月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringTheStudyonCO2AdsorptionPerformanceofAmino-functionalizedMesoporousSilicaSBA-15Candidate:SunHangMajor:Therm

2、alEngineeringSupervisor:AssociateProf.ZhangLiqiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,430074,P.R.ChinaMAY,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

3、校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打―√‖）学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日华中科技大学硕士学位论文摘要化石燃料燃烧所排放的大量CO2是造成全球气候变化的主要原因。CO2的捕获和分离被认为是当今社会大规模控制CO2排放、减缓温室效应最有发展潜力的技术。与传统的CO2捕获方法相比，固体吸附法虽

4、然兴起较晚，但具备诸多优点，因而在CO2的捕获和分离领域得到了广泛的关注和飞速的发展。研发新型有效的固体吸附剂对烟气中CO2的捕获和分离具有重要的指导意义。本文对几种固体吸附剂进行了吸附性能的研究，从中选取适合对其进行改性的载体吸附剂SBA-15，通过对SBA-15负载聚乙烯亚胺（PEI）为研究对象，研究了改性后不同负载比的吸附剂的CO2的静态以及动态吸附性能。首先采用容量法对13X、Silica、MCM-41、SBA-15这四种固体吸附剂对CO2的静态吸附性能进行了研究，对不同吸附剂的结构性质以及温度和压力对吸附的影响进行了探讨，考察了几种吸附剂的循环再生性能。实验的测试压力范围

5、为0~100kpa，温度范围为293~308K。研究表明，四种吸附剂对CO2的吸附都属于物理吸附，吸附量的大小顺序为13X＞Silica＞MCM-41＞SBA-15。与吸附热相比，吸附系数b值的大小对吸附量的大小起到了决定性的作用，b值越大，吸附量也相应更大。13X虽然在低温下具有较高的吸附量，但实际烟气温度往往较高，不利于13X对CO2的吸附，此外13X孔径较小不利于对其进行负载改性。选取孔径和孔容较大的介孔氧化硅SBA-15作为载体，然后基于浸渍法将聚乙烯亚胺（PEI，M=600）负载到SBA-15上进行吸附剂改性，研究了改性吸附剂对CO2的静态吸附性能。实验结果表明，负载后的

6、吸附剂与空白的SBA-15相比，在较高温度下时CO2静态吸附量有了明显的提高。吸附剂对CO2的吸附量随着PEI的负载比的I华中科技大学硕士学位论文增加而上升。负载比为50%和60%的吸附剂在343K和363K时具有较高的CO2静态吸附量，分别为0.930mmol/g（50%343K）、0.900mmol/g（50%363K）、0.955mmol/g（60%343K）和0.983mmol/g（60%363K）。经过八次再生循环以后，负载比为50%和60%的吸附剂仍具有较高的CO2吸附量。最后考察了负载后的吸附剂对CO2的动态吸附性能。首先考察了343K温度下，负载比为30%、40%和

7、50%的吸附剂的动态吸附性能。结果表明，吸附剂的穿透吸附量和饱和吸附量均随着负载比的增大而增加，吸附剂SP-50（负载比50%）具有最大的饱和吸附量0.920mmol/g以及最大的穿透吸附量0.637mmol/g。接着考察了不同温度（333K、343K和353K）下吸附剂SP-50的吸附穿透曲线，发现吸附剂SP-50在温度343K下具有最大的吸附量0.920mmol/g。在有水存在的条件下，吸附剂SP-50的CO2饱和吸附量会有所提高。最后，经过八次循环再生后，吸附剂