废弃混凝土在合成固体吸附剂方面的资源化探究

摘要

为应对建筑废弃混凝土堆积与温室气体排放带来的双重环境挑战，创新性地提出并实践了一种“以废治废”的绿色技术路线，旨在将废弃混凝土转化为高效CO₂吸附剂，并系统评估其全生命周期的环境效益.采用碱熔融水热法，以废弃混凝土作为唯一的硅铝源，成功合成了结晶度高、结构稳定的C沸石固体吸附剂，并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段证实了其成功的晶化与较优的形貌.静态容量法气体吸附测试结果表明，在30℃、100 kPa条件下，该C沸石对CO₂的吸附容量达到2.12 mmol/g,同时对N₂的吸附量显著较低，展现出优异的选择性吸附能力.通过热力学模型拟合深入探究了其吸附机理，发现其吸附行为更符合Langmuir模型（R²=0.997 8）,表明该过程以单分子层吸附为主导，吸附位点能量分布相对均匀.此外，对C沸石合成工艺进行了初步的生命周期评价（LCA）,环境评估结果揭示了电能消耗是生产过程中最主要的环境影响贡献源，这为通过使用绿色电力等措施进一步优化其环境表现提供了明确方向.该研究不仅验证了废弃混凝土作为前驱体合成高性能CO₂吸附剂的技术可行性，更通过系统的环境评估，证明了该“变废为宝”策略在实现碳捕集的同时，本身也具有积极的环保意义，为建筑废弃物的高附加值资源化利用开辟了新的路径.

关键词

废旧混凝土 / 再利用 / 吸附材料 / 以废治废 / 环境影响