用于直接空气捕集的钾基吸附剂的掺杂改性

摘要

针对再生温度过高以及制备过程复杂的问题，以微米级Zr O₂为载体、K₂CO₃为活性组分，研制了制备过程简易且可以实现低温下直接空气捕集的钾基吸附剂，并选取二氧化钛（Ti O₂）、氯化钾（KCl）、活性炭（AC）、锆硅酸钠(Na₂Zr O·（Si O₄）₂)、全弗烷基硅烷(C₁₀H₄C_l3F₁₇Si)作为K₂CO₃/Zr O₂复合吸附剂的掺杂剂进行改性．对5种改性复合吸附剂在CO₂直接空气捕集中的碳酸化反应特性进行了研究，结果表明：Na₂Zr O·（Si O₄）₂、AC、Ti O₂的掺杂对K₂CO₃/Zr O₂复合吸附剂的吸附量有负面作用；KCl的掺杂对吸附量的提升作用较小；而C₁₀H₄C_l3F₁₇Si的掺杂使K₂CO₃/Zr O₂吸附剂的吸附量提升了56%，吸附过程中碳酸化反应速率整体提高，增加了直接空气捕集的经济性．论文进一步通过微观层面阐述了掺杂剂对钾基吸附剂碳酸化反应特性的作用原理．

关键词

复合吸附剂 / 直接空气捕集 / 掺杂改性 / K₂CO₃/ZrO₂

基金资助

江苏省双碳-前沿基础资助项目(BK20220001)