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一种二氧化碳吸附滤布的合成方法

技术摘要:
本发明涉及一种二氧化碳吸附滤布的合成方法,属于吸附材料技术领域。所述方法首先将原料滤布放入乙醇的水溶液中反应得到充分浸润后的滤布;其次放入造孔剂的水溶液中加热至沸腾状态,保持1~5h,同时进行超声震荡,充分反应后得到造孔后的滤布;然后放入交联剂的水溶液  全部
背景技术:
随着以煤矿和石油为代表的化石燃料大量使用,致使全球二氧化碳的排放量急剧 攀升,“温室效应”与地球变暖将是21世纪全人类所面临的最大环境问题。如何降低二氧化 碳排放量,变废为宝,实现其分离回收与综合利用是摆在广大环境科技工作者面前的重要 课题。 液态胺基溶液变温吸附法是目前捕集回收CO2的主要方法,但该方法存在一些弊 端如:胺基溶液易腐蚀吸附设备、吸附剂再生过程中溶剂易挥发、再生过程能耗大等。吸附 分离法采用固体吸附剂通过变压吸附(PSA)或变温吸附(TSA)对CO2进行捕集和分离可克服 设备腐蚀问题,而且能耗大幅度降低,是主流的气体分离方法。常见的吸附剂有:活性炭、沸 石分子筛、改性的多孔材料等。但传统吸附剂具有吸附量小、吸附速率慢等缺点,不能适用 于密闭空间低浓度二氧化碳的清除。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种二氧化碳吸附滤布的合成方法。所述方法 通过高温浸泡、微观造孔、交联和交联接枝将多胺化合物接枝到纤维布表面及纤维空隙中 形成。所述二氧化碳吸附滤布具有多孔结构,提高了纤维的比表面积。 为实现上述目的,本发明的技术方案如下: 一种二氧化碳吸附滤布的合成方法,所述方法步骤如下: (1)将原料滤布放入乙醇的水溶液中80~95℃下反应0.5~1h,得到充分浸润后的 滤布;其中,乙醇的水溶液中水的质量分数为5%~40%;所述原料滤布为织造布、无纺布和 纱布的一种以上;所述原料滤布的材料为涤纶、氨纶、芳纶和腈纶中的一种以上; (2)将充分浸润后的滤布放入造孔剂的水溶液中加热至沸腾状态,保持1~5h,同 时进行超声震荡,充分反应后得到造孔后的滤布;其中,造孔剂的水溶液中造孔剂的质量分 数为1~5%;所述造孔剂为H2SO4、HCl和有机酸中的一种以上; (3)将造孔后的滤布放入交联剂的水溶液中加热至沸腾,保持2~4h,充分反应后 得到交联固定后的滤布;其中,交联剂的水溶液中交联剂的质量分数为1‰~15‰;所述交 联剂为含氮杂环类化合物或水合肼; (4)将交联固定后的滤布放入胺基化合物的水溶液中,80~100℃下反应1~4h,反 应过程中间歇式的通入CO2气体,反应结束后停止通入CO2气体,继续反应0.5h以上,得到一 种二氧化碳吸附滤布;其中,胺基化合物的水溶液中胺基化合物的质量分数为5%~50%; 所述胺基化合物为多乙烯多胺、亲水性氨基酸和多乙烯多酰胺中的一种以上;通入CO2气体 的总质量≥原料滤布质量的10%。 优选的,步骤(1)中,乙醇的水溶液中水的质量分数为5%~10%。 3 CN 111589427 A 说 明 书 2/3 页 优选的,步骤(2)中,所述造孔剂为H2SO4或草酸。 优选的,步骤(3)中,所述交联剂的水溶液中交联剂的质量分数为1‰~15‰。 优选的,步骤(3)中,所述交联剂为氮丙啶或水合肼。 优选的,步骤(4)中,每隔10min,通入过量CO2气体5~10min,流量≥20L/min。 优选的,步骤(4)中,胺基化合物的水溶液中胺基化合物的质量分数为40%~ 50%。 有益效果 本发明所述方法中,步骤1中的混合液浸润可以使基体材料呈现溶胀状态,使用混 合液可以去除基体表面的水性以及油性溶剂。步骤2的造孔工艺可以保证材料内部分布均 匀孔状结构,以便于增加滤布的比表面积,增强滤布的吸附性能。步骤3中的交联固定工艺, 用以固定基体材料的微观结构,使材料具备更好的力学性能。步骤4中间歇式的通入CO2气 体是为了形成微观上的CO2吸附空腔,提高材料对CO2的吸附选择性。 本发明制备得到的二氧化碳吸附滤布材料,具有吸附量大和吸附速率快的特性, 材料的吸附性能和力学性能足以满足不同使用工况的基本要求。
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