固体吸附剂

摘要： 化石燃料的大规模使用造成了CO_(2)排放量逐年递增,其作为温室气体的主要成分加速了全球变暖及气候变化。CO_(2)的捕集、利用与存储(Carbon Capture,Utilization and Storage,简称CCUS)技术作为降低碳排放的有效方法,受到广泛关注。在诸多减少CO_(2)排放量的方法中,吸附法分离脱除CO_(2)具备良好的应用前景。固体吸附材料具有操作温度广、不易腐蚀设备、循环使用过程中产生的废物较少且易于处理等优点,被认为是理想的CO_(2)捕集材料。综述了3种类型的CO_(2)固体吸附剂的研究进展,包括低温、中温和高温固体吸附剂,指出了其优点和局限性及强化CO_(2)吸附性能与循环稳定性的措施。通常来说高压对低温固体吸附剂更加有利,但此条件下其选择性较差,且气流中存在的水分会水解某些吸附剂中的配位键,并与CO_(2)产生竞争吸附,导致CO_(2)吸附性能下降。因此低温吸附剂的吸附能力、吸附选择性和水热稳定性是研究重点。中温固体吸附剂中,类水滑石材料面临的挑战在于其独特的氢键堆积结构限制了其吸附容量进一步提高,而MgO吸附剂由于缺少基础活性位点以及固有的高晶格焓同样导致其吸附性能与吸附动力学较差。故中温吸附剂需要优先解决其低吸附能力和低循环稳定性的问题。高温固体吸附剂中,Li_(4)SiO_(4)吸附剂相比于Li_(2)ZrO_(3)吸附剂具备更低的制备成本以及更高的吸附容量,但2者皆面临动力学限制问题。CaO基吸附剂由于其理论吸附容量高、适用范围广、成本低廉、无毒、具备快速的吸附动力学特性等优点受到广泛关注。而在CO_(2)吸附/脱附多循环过程中,钙基吸附剂由颗粒烧结引发的热失活以及颗粒磨损问题是限制其进一步发展的最大障碍。针对这些问题可采用高温预处理、水合作用、化学掺杂、酸改性等方式来提高其吸附性能与多循环稳定性。此外,造粒及规模化制备技术是提高其工业应用潜力需解决的瓶颈问题。

摘要： 燃煤烟气排放的碳源被认为是全球CO_(2)浓度快速上升的主要因素之一,为应对以CO_(2)为主的温室气体大量排放所带来的气候环境问题,世界各国纷纷将低碳发展上升为国家战略。高温CO_(2)捕集技术一直是碳减排领域的研究重点,CaO基和Li_(4)SiO_(4)基固体吸附剂是目前2种最常见也是最具应用前景的高温CO_(2)吸附剂,吸附剂粉末造粒成型是其工业循环流化使用的必要前提。对CaO基和Li_(4)SiO_(4)基吸附剂的造粒成型技术进行了分析综述,主要通过造粒成型方式对CaO基和Li_(4)SiO_(4)基吸附剂进行分类总结和讨论,并对吸附剂颗粒化学吸附性能和机械强度方面的差异进行了分析。通过综述总结认为:机械成型法制备的CaO吸附剂颗粒通常具备更高的机械强度,但机械成型过程通常会对吸附剂原本的结构有一定的破坏,会造成吸附剂微观结构的密实化,从而影响CO_(2)的化学吸附性能,而注模成型法制备的吸附剂颗粒其化学吸附性能较好,但由于没有机械力挤压的过程,其机械强度有待增强。针对Li_(4) SiO_(4)基高温吸附剂,由于可以避免直接成型过程造成的吸附剂颗粒破碎,间接成型法展现出了更大的造粒成型优势和应用前景。还对CaO基和Li_(4) SiO_(4)基吸附剂造粒成型的未来研究思路进行了探讨,以期对高温CO_(2)固体吸附剂的发展和工业化应用提供助力。

摘要： 空气取水是一种不受限于常规水源的有效取水方式,能够提升部队在沙漠/干旱地区的给水保障能力。以西北某沙漠地区的实际环境(相对湿度20%)为应用背景,对比分析了雾水收集法、空气冷却法和吸附剂取水法的特性,在低湿度条件下确定采用吸附剂取水法。针对硅胶、沸石或分子筛等传统吸附剂水负荷不高的缺点,研究新型材料MOFs的化学组成和结构特点,结合其吸附能力强和易再生的独特优势,选定MOF-801为吸附剂并设计了一台套筒式MOFs空气取水装置,对取水装置在相对湿度20%的条件下进行计算研究,得出预估产水量,并分析了相关影响因素。

摘要： CO_(2)作为温室气体,受到了全球的普遍关注,其捕获、应用和贮存技术成为了当下研究的热点问题。无论是对于CO_(2)的转化利用还是封存技术,其捕获是必要前提。近年来用于此领域的再生干燥吸附剂由于较低的能量需求和其他独特的属性引起了人们广泛关注。其中,碱金属(钠和钾等)碳酸盐因吸附温度低被视为有前途的吸附材料并常用作再生干燥吸附剂。但是基于Na_(2)CO_(3)和K_(2)CO_(3)的吸附剂具有反应速率慢或吸附剂再生温度高等问题。而活性炭吸附剂则有克服这些问题的特性。活性炭材料的比表面积、孔结构、表面性质、表面官能团都对CO_(2)的吸附有重要的影响,性能调控空间大。本文在介绍几种CO_(2)捕获技术基础上,对采用这些方法中常用的固体吸附剂进行了概述,对各种吸附剂优缺点进行了归纳,展望了碱金属碳酸盐及其包括活性炭在内的碳基复合材料在减少CO_(2)排放领域的应用前景。

摘要： 由CO2等温室气体排放带来的全球变暖问题是目前最严峻的环境问题之一.因此,利用多孔炭材料作为其高效吸附材料的研究得到了广泛的关注.系统综述了近年来用于CO2吸附的5种多孔炭材料,即煤/石油焦基活性炭、生物质多孔炭、炭气凝胶、金属有机骨架衍生物和碳纳米材料,以及多孔炭材料主要的4种制备方法(高温炭化与活化法、水热炭化法、溶胶-凝胶法和模板法),并重点讨论其结构与CO2吸附性能的关系;随后对多孔炭材料的孔结构和表面化学性质吸附CO2的机理进行总结.最后,提出多孔炭材料吸附CO2发展过程中尚待解决的问题,并对其未来的发展方向进行了展望.

摘要： 大气中二氧化碳(CO2)浓度的升高引发温室效应,CO2捕集是减缓温室效应的一种有效方式.固体吸附剂具有腐蚀性较弱、能耗较低等优势,对CO2捕集效果较好.固体吸附剂的种类比较多,一般情况下可将其分为高温吸附剂和低温吸附剂,本文将主要对这两种类型的固体吸附剂进行应用分析.首先分析高温材料吸附剂中氧化钙吸附剂、钴酸锂和硅酸锂吸附剂,然后分析低温吸附剂中多孔材料吸附剂中的活性炭吸附剂和分子筛吸附剂.不同吸附剂对CO2捕集的效果不同,为提高固体吸附剂的吸附效率和吸附量,需对固体吸附剂进行改性或者改善.

摘要： 以焦化柴油和催化柴油加氢精制混合柴油作为原料,在一定条件下,考察了不同类型固体吸附剂对柴油脱色脱碱性氮的效果.静态实验结果表明,活性炭吸附剂的脱色效果最好,ASTM D1500色度达到0.2;硅酸铝吸附剂的脱碱性氮效果最好,脱除率达到90％.动态实验结果表明,活性炭吸附剂的胶质饱和吸附量最高,达到5.58％,但碱性氮饱和吸附量仅有0.45％.硅酸铝吸附剂的脱碱性氮效果最好,碱性氮吸附容量为0.91％,碱性氮饱和吸附量达到1.24％.与新鲜剂相比,采用高温焙烧再生,活性炭吸附剂能够完全恢复脱色脱胶质能力;采用极性溶剂再生,硅酸铝吸附剂能够完全恢复脱碱性氮能力.

摘要： 由于溶剂吸收技术的缺点,促使了固体吸附剂CO2捕集技术的开发。相较于传统胺基捕集工艺,使用固体可再生吸附剂从烟气中捕集CO_(2)的工艺技术具有显著优势,例如可再生能耗低、吸附容量大、选择度、易于处理等优势。

摘要： 鉴于传统空调除湿能耗大和传统加湿器存在的健康问题,本文提出一种新型的加湿除湿两用机.本装置基于固体吸附剂解析和吸附过程实现加湿和除湿,解析和吸附过程分别在热电片的热端和冷端实现,通过翻转实现连续工作.经过计算分析,本装置与传统除湿空调相比可以节约更多的电能,达到节能减排的目的 .

摘要： 过量的二氧化碳排放严重影响了全球气候变化.固体吸附剂材料由于自身易于改性,可循环利用,再生过程损耗小等优点在二氧化碳吸附领域受到越来越多的关注.本文主要介绍了碳材料(活性炭,生物质碳,有序多孔碳)、MOFs、硅材料类吸附剂的研究现状.对固体吸附剂可通过溶液浸渍，负载金属粒子、金属氧化物，气体活化等方式进行改性。但是研究发现改性后的固体吸附剂也存在着许多问题，如改性效果不理想;负载金属粒子或金属氧化物易于堵塞吸附剂的孔道，增大二氧化碳分子在孔道中扩散的阻力;众多固体吸附剂只能够在较低温度下才具有较高的吸附能力，在温度较高的情况下解吸附情况严重，吸附能力低，并且在较高温度下部分官能团或键可能发生脱落或断裂。

摘要： 对几种常用的固体吸附剂,如高岭土、活性氧化铝、铝矾土、酸性白土等脱除碱金属特性进行总结,介绍了国内外的研究进展。在吸附剂的吸附机理、动力学特性、碱容量,以及反应温度、反应时间、气体流速、反应气氛等因素对吸附剂性能的影响等方面,对前人的研究结果作了一些归纳和简要分析。

摘要： 固体吸附剂对重金属的排放具有吸附作用，并且吸附剂对不同的重金属元素的吸附有选择性。rn 吸附剂吸附重金属元素是通过物理吸附和化学吸附，其中它们在吸附过程中是共存的。通过添加固体吸附剂来抑制重金属的排放被广泛认为是一项有前景的技术。本文主要以燃煤飞灰和活性污泥两种固体吸附剂为例，探究固体吸附剂对重金属元素的吸附机理和对不同对象的吸附效果。

摘要： 本文建立了一种快速高效萃取海水样品中多环芳烃菲的方法。通过对传统印迹材料化学接枝改性，使得这种新型的分子印迹材料对菲的最大吸附量较传统的印迹材料对菲的最大吸附量提高了4.5倍。通过对填料长度、洗脱液、流速的考察，发现选择填料100 mg，流速1OmL/min时，先用甲醇洗脱可以洗脱除去保留在固相萃取柱上的大部分非菲的其他多环芳烃，然后再用乙酸乙酯洗脱，得到了回收率介于92.42%~96.00%之间的菲。结果表明，该方法准确、稳定、灵敏，并且具有一定的选择性，可满足实验室或现场快速高效富集水体中的多环芳烃菲。

摘要： 提出了一种室温高效脱除NOx的新方法,将NOx在固体吸附剂上的室温吸附与低温等离子体选择性催化还原NOx相结合,并以系列实验证明了该方法的可行性以及其重要的应用前景.

摘要： 概述了与能源利用相关的CO2捕集、分离、转化和利用，认为二氧化碳的捕集和分离技术是实现能源系统中二氧化碳减排的关键。美国能源部的研究表明，目前利用醇胺溶液吸收二氧化碳的商业化技术能耗很高，占分离二氧化碳费用的三分之二。rn 本文介绍一种新的设计理念“分子筐(MBS)”，即采用固体吸附剂作为捕集和分离二氧化碳的新途径。“分子筐”二氧化碳吸附剂是一种纳米多孔吸附剂，具有从混合气体中高选择性、高效吸收二氧化碳的能力。例如，由有机高分子复合材料和介孔分子筛如MCM-41和SBA-15组成的纳米多孔材料就是一种“分子筐”二氧化碳吸附剂。MBS吸附剂可以实现常压、20～100°C条件下、烟道气和其他气体中二氧化碳的高选择性、高效脱除。MCM-41和SBA-15分子筛孔道中加入PEI后其二氧化碳吸附能力和分离选择性大幅提高，用这种方法得到的吸附剂对二氧化碳来说像一个“分子筐”。模拟烟道气组成条件下，测定湿度对二氧化碳吸附分离性能的影响，发现MCM-41-PEI吸附剂对湿烟道气中二氧化碳的吸附能力强于干烟道气。二氧化碳的捕集过程简易，吸附剂的再生只需使用气体吹扫或75～100°C的真空即可实现。循环实验表明MBS-CO2吸附剂具有优异的再生性能及稳定性。使用MBS吸附剂，从烟道气中捕集二氧化碳可自由选择溶剂，使吸附系统更加高效、经济、环境友好。“分子筐”二氧化碳吸附剂的研究思路亦可用于混合气体中H2S的分离及CO2、H2S的同时分离。本文亦通过分析表征手段对“分子筐”二氧化碳新型吸附剂的工作原理进行了探讨，也对二氧化碳的利用及转化为液体燃料的途径进行了讨论。

摘要： 变压吸附(PSA)是利用气体中不同组分在固体吸附剂上不同的吸附特性及吸附能力随吸附压力的变化而相应变化的特性，通过一定周期的压力变化过程达到气体分离或提纯的目的。随着该技术工艺指标的不断优化及应用范围的扩大，其在国内已得到越来越广泛的应用。本公司100 kt/a甲醇装置于2006年5月正式投产，目前已运行了1a多，该装置的脱碳、提氢和制氮工段均采用了变压吸附工艺。本文对变压吸附工艺在这3个工段的应用情况进行介绍。

摘要： 吸附储存天然气(ANG)技术是在储罐内装入高比表面的天然气专用吸附剂,利用其巨大的内表面积和丰富的微孔结构,在常温、中压(6.0 Mpa)下将天然气吸附储存的技术.ANG的最大优点是在低压下(3.5～6.0 Mpa,仅为压缩天然气的1/5～1/4)即可获得接近于高压下(20 Mpa)压缩天然气(CNG)的储存能量密度.当储罐内压力低于外界时,气体被吸附在吸附剂固体微孔的表面,借以储存;当外界的压力低于储罐内压力时,气体从吸附剂固体表面脱附而出供应外界.这种吸附现象属于物理吸附,固体对甲烷吸附时产生大量热,即吸附热,约为16 kJ/mol;反之,脱附时,吸收等量的热量.因此,固体吸附剂及容器须具有良好的导热性.否则在吸附时床层温度急剧上升,以致阻碍吸附而减弱充气;而在脱附时床层急剧降温,以至阻碍脱附,减弱对外供气.研究结果表明,天然气在固体吸附剂表面吸附量随压力升高而增强,但当压力超过3～4 Mpa后,压力提高对吸附量增加作用不大.邹勇等根据微孔容积填充理论(TVFM)对蒸汽在活性炭微孔中的吸附,计算出室温下天然气在活性炭上吸附储存的最佳压力为3.551 Mpa,此时,理论上可使吸附储存器的储气量达到容积体积的150倍左右.Matranga等人运用纯甲烷模型对活性炭表面天然气的吸附进行了数值模拟并做了优化计算,结果表明:若取石油的能量密度为1,则ANG的最大能量密度为0.25,与CNG的0.29的能量密度非常接近.本文介绍我国天然气吸附研究与应用现状。

摘要： 目的：建立了大气中汞及其化合物的高锰酸钾-二氧化锰混合固体吸附管捕集、冷原子吸收测定方法.方法：用高锰酸钾与二氧化锰按质量比1∶1混合后填装玻璃管制成固体吸附管捕集工作场所空气中汞,以0.90 mol/L的硫酸溶液解吸后冷原子吸收光谱法测定,方法以高锰酸钾——硫酸吸收液法对固体吸附管的采样效率、样品稳定性、穿透容量进行了比对.结果：在0.0002～0.0100 mg/L的浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.999 1,空气中汞在0.001～2.820 mg/m3范围内,平均采样效率为96.95％99.98％,吸附管对汞的平均加标回收率为96.38％～103.81％,日内、日间精密度分别为2.97％～3.25％,3.48％～5.15％,最低检出浓度为0.0013 mg/m3(以采集7.5L空气样品计)、0.0006(以96L空气样品计).采集后的吸附管在室温下保存30天,下降率小于0.10％.结论：建立的固体吸附管采样方法简单,适用于工作场所和环境大气中汞及其化合物的短时间、长时间及个体暴露浓度的采样检测。

摘要： 目的：建立了大气中汞及其化合物的高锰酸钾-二氧化锰混合固体吸附管捕集、冷原子吸收测定方法.方法：用高锰酸钾与二氧化锰按质量比1∶1混合后填装玻璃管制成固体吸附管捕集工作场所空气中汞,以0.90 mol/L的硫酸溶液解吸后冷原子吸收光谱法测定,方法以高锰酸钾——硫酸吸收液法对固体吸附管的采样效率、样品稳定性、穿透容量进行了比对.结果：在0.0002～0.0100 mg/L的浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.999 1,空气中汞在0.001～2.820 mg/m3范围内,平均采样效率为96.95％99.98％,吸附管对汞的平均加标回收率为96.38％～103.81％,日内、日间精密度分别为2.97％～3.25％,3.48％～5.15％,最低检出浓度为0.0013 mg/m3(以采集7.5L空气样品计)、0.0006(以96L空气样品计).采集后的吸附管在室温下保存30天,下降率小于0.10％.结论：建立的固体吸附管采样方法简单,适用于工作场所和环境大气中汞及其化合物的短时间、长时间及个体暴露浓度的采样检测。

摘要： [课题]就使用了有机高分子系吸附剂的负载有吸附剂的金属板而言，吸附剂具有通过包含水而溶胀的特性，因此使用包含较多水的溶剂调制涂布液并在金属板上制作吸附剂涂膜的情况下，由于干燥时的吸附剂收缩而形成的吸附剂涂膜有出现裂纹的问题。另外，与金属板的密合性也差，在浸水等条件下有吸附剂涂膜剥离之类的问题。本发明是鉴于所述现有技术的现状而做出的，其目的是提供不发生裂纹、剥离的问题的吸附剂涂布液及涂布有该涂布液的金属板，以及热交换器。[解决手段]一种吸附剂涂布液，其含有有机高分子系吸附剂颗粒、在该吸附剂的表面附着的阳离子性聚合物、粘结剂树脂、醇以及水，所述有机高分子系吸附剂颗粒包含具有羧基和交联结构的有机高分子。

摘要： 本发明提供无粘结剂BaKX沸石类吸附剂，其制造方法，以及其在液相吸附分离法中的使用方法。吸附剂包括粘结剂-转化的沸石部分，其由xwt％的高岭土粘土粘结剂和(100-x)wt％的未转化的沸石X形成，其中沸石X具有为2.5的二氧化硅：氧化铝摩尔比。高岭土粘土粘结剂在10至20wt％范围内。Ba和K占据吸附剂内的阳离子可交换位点。以无粘结剂BaKX沸石类吸附剂计，K在0.25至0.9wt％范围内，Ba大于31.6wt％。可将玉米淀粉加入至沸石X和高岭土粘土粘结剂以增加吸附剂大孔孔隙率和孔体积。吸附剂产率提高，降低工艺运行成本。也提高了吸附剂的机械强度。

摘要： 本发明涉及尼古丁吸附剂、喹啉吸附剂、苯并芘吸附剂、甲苯胺吸附剂和致癌物吸附剂。更具体地，本发明涉及一种尼古丁吸附剂，其包括根据氮BET法的比表面积为10m2/g以上且根据BJH法的细孔容积为0.2cm3/g以上的多孔碳材料。本发明提供了一种由多孔碳材料构成的有效吸附例如烟草中所含的焦油成分和致癌物的吸附剂。

摘要： 本发明的目的在于提供一种多孔碳材料，其能够有效地吸附期望的物质。本发明的多孔碳材料以泥煤为原料，并且由非定域密度函数理论法得到的直径为1×10-8m～2×10-7m的微孔的总体积为0.5cm3/g或更高，或者由BJH法得到的微孔的体积为0.5cm3/g或更高。

摘要： [课题]就使用了有机高分子系吸附剂的负载有吸附剂的金属板而言，吸附剂具有通过包含水而溶胀的特性，因此使用包含较多水的溶剂调制涂布液并在金属板上制作吸附剂涂膜的情况下，由于干燥时的吸附剂收缩而形成的吸附剂涂膜有出现裂纹的问题。另外，与金属板的密合性也差，在浸水等条件下有吸附剂涂膜剥离之类的问题。本发明是鉴于所述现有技术的现状而做出的，其目的是提供不发生裂纹、剥离的问题的吸附剂涂布液及涂布有该涂布液的金属板，以及热交换器。[解决手段]一种吸附剂涂布液，其含有有机高分子系吸附剂颗粒、在该吸附剂的表面附着的阳离子性聚合物、粘结剂树脂、醇以及水，所述有机高分子系吸附剂颗粒包含具有羧基和交联结构的有机高分子。

摘要： 用于从气流俘获或分离目标气体的制品可包括浸渍或涂覆了吸附剂组合物的多孔基材(例如挠性片材或垫子)或者刚性陶瓷整料。吸附剂组合物可包括聚胺以及与聚胺化学键合的共存聚合物。聚胺可以包括聚乙烯亚胺。共存聚合物可包括聚氨酯、聚烯烃-丙烯酸共聚物，或其组合。吸附剂组合物可以比仅含有聚胺的组合物显著更不溶于水，并且可具有高的耐用性和对于酸性目标气体(例如二氧化碳)良好的吸附能力。提供了使用水性聚合物溶液制备制品的方法。提供了使用制品来俘获或分离目标气体的方法。

摘要： 本发明公开了一种氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法及由其制备的二氧化碳固体吸附剂，本发明的二氧化碳固体吸附剂是以含氮单体、吡咯、甲醛在酸的催化作用和惰气保护作用下发生聚合反应，制备含氮聚合物，随后用碱性溶液浸渍，蒸干溶剂后在惰气氛围下进行碳化得到的氮掺杂多孔碳材料。所采用的制备方法简单，不涉及昂贵的催化剂和剧毒的溶剂，无催化剂残留，制备氮掺杂碳材料比表面积高，孔道结构丰富，氮含量高，表现出良好的二氧化碳吸附性能，具有工业应用前景。

摘要： 本申请提供了一种受保护的固体吸附剂，其包含固体吸附基体和至少部分涂覆所述固体吸附基体的表面层，所述表面层一般对活性剂是可渗透的。另外，本申请提供了一种用于保护固体吸附剂的方法以及包含容器的吸附系统。

摘要： 本发明公开了一种氮掺杂多孔碳材料固体吸附剂的制备方法及由其制备的二氧化碳固体吸附剂，本发明的二氧化碳固体吸附剂是以含氮单体、吡咯、甲醛在酸的催化作用和惰气保护作用下发生聚合反应，制备含氮聚合物，随后用碱性溶液浸渍，蒸干溶剂后在惰气氛围下进行碳化得到的氮掺杂多孔碳材料。所采用的制备方法简单，不涉及昂贵的催化剂和剧毒的溶剂，无催化剂残留，制备氮掺杂碳材料比表面积高，孔道结构丰富，氮含量高，表现出良好的二氧化碳吸附性能，具有工业应用前景。

摘要： 本申请提供了一种受保护的固体吸附剂，其包含固体吸附基体和至少部分涂覆所述固体吸附基体的表面层，所述表面层一般对活性剂是可渗透的。另外，本申请提供了一种用于保护固体吸附剂的方法以及包含容器的吸附系统。