溶液離子交換法改性X型分子篩CO2捕集性能的工藝研究.pdf

1、溶液離子交換法改性x型分子篩c02捕集性能的工藝研究ResearchofAqueousIon—exchangeTechn0109ytoOptimizeX—typeZeolites’C02CaptureCapacity學(xué)科專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工藝研究生：薛俊杰指導(dǎo)教師：沈美慶教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一零年五月中文摘要為了尋求優(yōu)化X型分子篩C02捕集能力的溶液離子交換工藝條件，借助ICP、BET、C02DRIFTS、C02等溫吸附測(cè)試以及C02程序升

2、溫測(cè)試等評(píng)價(jià)表征手段，研究離子交換時(shí)間、交換溶液濃度等影響因素對(duì)于X型分子篩C02吸附／脫附性能的影響。研究表明：X型分子篩溶液離子交換改性過(guò)程中，隨著溶液離子交換時(shí)間的延長(zhǎng)，堿金屬離子交換度有所提高。然而，當(dāng)離子交換時(shí)間長(zhǎng)于6h的情況下，堿金屬離子交換度并未發(fā)生明顯提高，推測(cè)隨著交換時(shí)間的過(guò)度延長(zhǎng)(6h)，溶液中被置換下的Nr與x型分子篩骨架內(nèi)部殘余N礦形成電離平衡，導(dǎo)致交換度難以繼續(xù)提高，從而達(dá)到離子交換飽和狀態(tài)。選擇適宜的離子交換

3、溶液濃度對(duì)于提高改性X型分子篩C02吸附性能尤為重要：堿金屬溶液濃度過(guò)大(O5tool／L)情況下，由于孔道結(jié)構(gòu)中的空間位阻以及電子云密度的場(chǎng)分布效應(yīng)導(dǎo)致離子交換度相對(duì)降低，進(jìn)而影響其C02吸附捕集能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，確定05mol／L溶液濃度為適用于x型分子篩堿金屬溶液離子交換的最佳濃度。C02等溫吸附測(cè)試結(jié)果顯示，溶液交換時(shí)間6h，堿金屬交換濃度為05mol／L的操作條件下制備的改性X型分子篩具有較高的C02吸附能力，C02吸附容量