洁净煤技术

作者：王凯玥, 班红艳, 贾浅, 安梅, 李国强, 李聪明, 李磊

关键词：直接空气捕集(DAC),固体吸附剂,固态胺,四乙烯五胺,穿透曲线

近年来，胺功能化固体吸附剂在直接空气捕集（Direct Air Capture，DAC）二氧化碳领域受到广泛关注。然而，传统载体（如SBA-15等）的胺功能化会导致吸附剂的孔体积和比表面积减小，在DAC应用中，由于CO2体积分数较低（400×10−6），会进一步降低CO2吸附动力，进而影响吸附剂CO2吸附容量。为解决这一问题，以酚醛树脂微球为模板，通过调控正硅酸乙酯（TEOS）质量分数、引入扩孔剂等方法，制备出高比表面积、大孔容的中空二氧化硅球（RHMS-4）。然后采用浸渍法将四乙烯五胺（TEPA）负载到中空二氧化硅载体上实现其胺功能化。采用XRD、FT-IR等表征手段，探究了RHMS-4-TEPA系列吸附剂结构与性能的构效关系；同时考察了胺负载量、吸附温度以及含水气氛等条件对吸附剂CO2吸附性能的影响。结果显示：在干燥，50 ℃，CO2体积分数为400×10−6条件下，RHMS-4-TEPA70的CO2吸附量为2.400 mmol/g，而在含水气氛下，RHMS-4-TEPA70的CO2吸附量较干燥气氛下提升约42%。经过10次吸附–解吸循环后，RHMS-4-TEPA70吸附剂仍具有较高的CO2吸附容量和良好的循环稳定性。

来源：2025年第11期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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