多孔材料捕集烟道气中二氧化碳研究进展

TQ426; 化石燃料燃烧引起的CO2 排放是全球气候变暖、极端天气频发的重要原因之一.目前中国一次能源以化石能源为主,CO2 排放仍居高位.使用低成本、低能耗的CO2 捕集方法是缓解上述情况发生的一种有效手段.与醇胺溶液吸收法相比,吸附法具有能耗低、对设备损害小、循环稳定性良好等优点,但同时它也存在吸附材料制备过程繁杂、成本高的缺陷.因此,亟待寻找一种成本低廉、CO2 吸附性能优异的吸附材料实现对CO2 的高效捕集.以多孔材料为出发点介绍了理想吸附材料应具有的性能,重点论述了烟气中水蒸气、SO2 等成分对于多孔材料CO2 吸附性能的影响以及多孔材料CO2 吸附性能的改进方式.多孔材料具有比表...

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Published in煤炭学报 Vol. 48; no. 4; pp. 1715 - 1726
Main Authors 赵泽敏, 高慧敏, 屈婷, 荆洁颖, 李文英
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山西浙大新材料与化工研究院, 山西 太原 030000 01.04.2023
太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室, 山西 太原 030024%太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室, 山西 太原 030024
Subjects
porous material
flue gas
carbon dioxide
多孔材料
吸附性能
烟气
adsorption performance
二氧化碳
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2022.1372

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Summary:TQ426; 化石燃料燃烧引起的CO2 排放是全球气候变暖、极端天气频发的重要原因之一.目前中国一次能源以化石能源为主,CO2 排放仍居高位.使用低成本、低能耗的CO2 捕集方法是缓解上述情况发生的一种有效手段.与醇胺溶液吸收法相比,吸附法具有能耗低、对设备损害小、循环稳定性良好等优点,但同时它也存在吸附材料制备过程繁杂、成本高的缺陷.因此,亟待寻找一种成本低廉、CO2 吸附性能优异的吸附材料实现对CO2 的高效捕集.以多孔材料为出发点介绍了理想吸附材料应具有的性能,重点论述了烟气中水蒸气、SO2 等成分对于多孔材料CO2 吸附性能的影响以及多孔材料CO2 吸附性能的改进方式.多孔材料具有比表面积大、孔径可调等优势,其中硅基介孔材料和活性炭材料价格低廉,MOFs材料功能多样,这些特征使得多孔材料被广泛应用于CO2 捕集领域.值得注意的是,分子筛和硅基介孔材料对水蒸气敏感程度大,MOFs材料虽受水蒸气影响较分子筛小,但其在低压下吸附容量低,制备成本也比较高,活性炭材料同样也存在吸附容量低等缺点.因此,各种多孔材料还需不断改性以提高其吸附性能,目前大部分多孔材料的改性方式集中在孔隙结构调控和表面改性.未来研究还需深入探究多孔材料吸附CO2 的内在机制以及表面改性与孔隙结构的协同调控等.
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2022.1372