变压吸附分离工业废气二氧化碳的研究进展

概述了未来人类对过量二氧化碳排放的处理办法,即碳的捕获和存储(CCS).简介了4种二氧化碳的分离工艺及特点和工业中二氧化碳的捕获系统.阐述了变压吸附工艺的基本原理和其在捕获工业废气中二氧化碳上的应用,以及变压吸附分离二氧化碳的工艺在循环结构设计、吸附剂材料和数值模拟等方面的研究进展和国内外的工业化应用.分析了目前该工艺仍存在的问题,指出该技术具有广阔的应用前景.     

变压吸附分离工业废气中二氧化碳的研究进展

概述了未来人类对过量二氧化碳排放的处理办法,即碳的捕获和存储(CCS)。简介了4种二氧化碳的分离工艺及特点和工业中二氧化碳的捕获系统。阐述了变压吸附工艺的基本原理和其在捕获工业废气中二氧化碳上的应用,以及变压吸附分离二氧化碳的工艺在循环结构设计、吸附剂材料和数值模拟等方面的研究进展和国内外的工业化应用。分析了目前该工艺仍存在的问题,指出该技术具有广阔的应用前景。     

美国沸石咪唑酯骨架结构材料的研究进展

介绍了美国新一代沸石咪唑酯骨架结构材料的组装和吸附二氧化碳性能方面的研究进展.新一代沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)是一类具有可调整孔洞大小及化学性质的多孔材料,具有高度稳定性和结构多样性,可选择性地高效捕获和存储二氧化碳.     

金属有机框架材料对CO_2分离的研究进展

随着能源需求的增加,CO_2大量排放,温室效应日益严重。目前面临的最大问题是如何高效的捕获二氧化碳。虽然诸如沸石和活性炭等一些传统吸附剂已被广泛应用,但它们的吸附量极低。金属有机框架材料具有多孔性、结构可调性及可修饰性强等特点,所以它是捕获和分离二氧化碳的理想材料。本文阐述了金属有机框架材料对CO_2的选择性分离的研究现状,从功能位点,尺寸效应,柔性框架三个方面讨论对CO_2吸附性能的影响,最后对开发高效环保、适用于CO_2吸附的金属有机框架材料进行了展望。     

变压吸附分离工业废气中二氧化碳的研究进展初探

文章以变压吸附分离工业废气中二氧化碳的研究进展为中心话题,介绍了碳的捕获和存储、氧化碳的分离工艺、氧化碳的捕获系统,分析了氧化碳的变压吸附分离技术进展、国内外变压吸附分离二氧化碳的工业应用进展、变压吸附分离二氧化碳工艺中存在的问题等相关内容,并对变压吸附分离工业废气中二氧化碳工艺作了展望。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对将来的实际工作发挥借鉴指导作用。     

变压吸附分离工业废气中CO_2的研究进展

介绍了碳的捕获和存储,分析了二氧化碳分离工艺及捕获系统,探讨了二氧化碳变压吸附分离技术的进展、国内外变压吸附分离二氧化碳的工业应用进展。另外,还指出了变压吸附分离二氧化碳工艺中存在的问题,并就这些问题提出相应的改进策略,希望能够为实际工作提供指导与参考。     

用于二氧化碳捕集的固体吸附材料研究进展

过量的二氧化碳气体排放造成了全球变暖,二氧化碳的捕集与封存(CCS)势在必行。与传统的液体胺吸附技术相比,固体吸附材料有吸附量高、再生能耗小、循环稳定性好等优点。本文主要介绍了一些典型的二氧化碳多孔吸附材料,如碳基材料、沸石、介孔二氧化硅、MOFs、胺基负载材料等的结构特点及研究进展。     

新型含氮多孔有机聚合物材料吸附CO2的研究进展

含氮有机聚合物材料是一类具有较高比表面积的多孔材料,材料骨架中含有富电子的氮物种,可与二氧化碳产生较强的相互作用,能够显著提高二氧化碳的吸附性能。以含氮多孔有机聚合物材料为基础,介绍了该类聚合物材料的分类、结构、性质和特点以及对二氧化碳的吸附性能,综述了含氮多孔有机聚合物材料在二氧化碳吸附方面的最新进展,探讨了其在吸附应用中存在的问题,展望了含氮多孔有机聚合物材料在吸附二氧化碳方面的发展趋势。     

熔盐改性的金属氧化物捕获二氧化碳研究进展

金属氧化物捕获二氧化碳(CO₂)技术是减少碳排放的有效手段，然而其在捕获CO₂方面存在吸附容量低和易板结等问题。目前，熔盐改性金属氧化物可有效解决以上问题。以水滑石类衍生镁铝氧化物、氧化镁和氧化钙为研究对象，综述了掺杂熔盐(如硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐等)对金属氧化物捕获CO₂性能的影响，分析了熔盐的改性机制，归纳了金属氧化物捕获CO₂的应用进展。未来应更多关注熔盐掺杂体系设计、低成本高选择性吸附材料研发以及CO₂捕获机制研究。同时，在实验中应尽可能模拟实际工况，为后续大规模工业应用提供支持。     

二氧化碳捕集材料的研究进展

二氧化碳过度排放所导致的全球变暖已成为环境危机的重要问题,所以中国提出的实现碳达峰和碳中和的战略目标势在必行.为了解决这个问题,科研工作者们采用多种多样的二氧化碳捕集和储存技术.该文重点介绍了碳类材料、沸石、金属有机骨架材料、水滑石类材料、金属氧化物及其盐以及负载胺基材料等主要的CO2吸附材料的最新研究进展,详细介绍了各种吸附剂的吸附机理、性能的优缺点、改进的方向以及面临的挑战,并对吸附材料未来发展方向进行了展望.     

应用于烟气中CO2捕集的固体吸附材料研究进展

固体吸附法捕集二氧化碳技术具有吸/脱附性能优良、设备轻便灵活、环保和低成本的优势，被认为是实现电厂烟气中碳捕集最具前景的技术之一。国内外学者对于可应用于电厂烟气中二氧化碳捕集的固体吸附材料开展了大量的研究并取得一定进展。该文综述了近些年沸石分子筛、金属有机框架材料（MOFs）和活性炭（ACs）等吸附材料的研究现状；归纳并分析了各类吸附材料的应用优势和在工程应用中存在的问题；总结了各类材料吸附性能的主要影响因素和吸附机理等。最后，展望了固体吸附材料的发展方向。     

CO2吸收材料的研究进展

全球变暖已成为当前困扰人类生存和发展的重大障碍,因此,CO2吸收材料的研究成为了当前科学研究的热点。本文介绍了CO2捕获和富集的几种方法,主要包括溶剂吸收法、吸附法,并按照基质的不同将吸附法分为金属氧化物类、纤维类、活性炭类、分子筛类、碳纳米管类、聚合物类。同时介绍了其研究进展,并简述了各自的优缺点。指出氨基修饰的碳纳米管是一种很有潜力的CO2吸收材料。     

无机固体吸附剂在二氧化碳捕集应用中的研究进展

随着全球气候变暖,二氧化碳的捕集、利用和封存（CCUS）逐渐成为科学界和工业界的研究热点。CCUS的关键是选择性地从气体混合物中捕集二氧化碳。目前二氧化碳捕集技术包括化学吸收、膜分离、吸附和低温分离等。吸附法是利用吸附剂对不同气体的吸附能力差异来进行二氧化碳捕集。综述了分子筛、介孔二氧化硅、黏土及多孔碳等无机固体吸附剂在二氧化碳捕集应用中的研究进展。对比了不同改性方法对吸附剂吸附二氧化碳性能的影响。从应用角度来看,分子筛、介孔二氧化硅、黏土具有潜在的成本效益,但仍需在工程设计开发方面得以进一步发展,以适用于不同应用需求的二氧化碳捕集。     

Adsorption of carbon dioxide using polyethyleneimine modified silica gel

To find an ideal adsorbent for carbon dioxide capture, a new polyethyleneimine modified silica gel material was synthesized with a simple procedure. Three silica gel materials with various particle sizes (15, 25 and 40–63 μm) were prepared and functionalized with polyethyleneimine. The carbon dioxide adsorption amounts of modified silica gel and non-modified silica gel were calculated using a mass balance equation at three different temperatures (298.15, 308.15 and 318.15 K), respectively, and the influence of gas pressure and particle size on adsorption was discussed. Experimental data showed that the carbon dioxide adsorption capacity of modified silica gel was better than non-modified silica gel, and the adsorption capacity gradually decreased with increasing particle size. The smaller particle size (15 μm) PEI modified silica gel had the largest adsorption capacity, at 298.15 K, and the adsorption amounts of various particle sizes of PEI-silica better fit the Langmuir isotherm model.     

固体二氧化碳吸附剂研究进展

大量化石燃料的燃烧造成二氧化碳等温室气体的过量排放,严重影响了全球的环境与气候变化。固体吸附剂由于易处理、能重复使用、原材料损耗小而受到二氧化碳捕集领域的广泛关注。主要针对近些年来发展起来的新型固体二氧化碳吸附剂优缺点进行了分析比较。根据其吸附温度的不同,分别以低温、中温和高温3类吸附剂进行分类讨论。重点讨论了高温固体钙基吸附剂的吸附性能,以及其常见的改性方法,由于其吸附量高、原材料丰富、成本低等优点,氧化钙基吸附剂被认为是最理想的高温吸附剂。     

The Properties of Activated Carbon Made from Waste Newsprint Paper

Activated carbon is a porous material made by activation of carbon materials, such as coal, by steam or carbon dioxide gas to form numerous micropores on the surface which gives the material high adsorption characteristics and it is widely used as a purifier for water and air. In this research, to develop a new use for waste paper, activated carbon was prepared from waste newsprint paper and its adsorption characteristics were measured. As a result, activated carbon with an iodine adsorption capacity of 1310 mg/g, a methylene blue adsorption capacity of 326 mg/g and a specific surface area of 1000 m2/g was obtained. These adsorption capacities were almost the same as ordinary activated carbon on the market.     

二氧化碳直接空气捕集材料与技术研究进展

直接空气捕集（DAC）等新兴负碳排放技术是实现“双碳”目标的托底技术保障,近年来受到广泛关注。本文简要分析了直接空气碳捕集技术的特性,归纳总结了胺功能化无机材料和聚合物、金属氢氧化物和碳酸盐、多孔材料等痕量二氧化碳捕集性能,初步分析了负载方式、载体结构等与吸附容量和动力学的关系。浅析了该领域发展面临的问题和机遇,从能耗和性能方面对捕集材料和技术的研发提出以下建议：相较于物理吸附材料,胺功能化材料和固体碱等化学吸附材料具有更好的应用前景;在工艺开发领域,可以借鉴其他低浓度气体深度脱除工艺的经验;另一方面,可以结合不同工艺优势,设计多种工艺耦合的流程;最后,在严峻的环境问题下,必须加快材料研发的步伐,未来的研究重点应集中在材料的设计和低能耗再生方式的开发上。     

碳基材料复合半导体光催化剂的制备及应用研究进展

半导体光催化剂被广泛地应用于光催化领域,但其常因自身的禁带宽度较大、量子效率较低、催化效率较低、与反应物接触几率较低等因素在实际应用中受到诸多限制。而碳基材料作为一类结构稳定的新材料,具有稳定性强、导电能力强、比表面积大、包含大量的吸附位点等特性,与光催化剂复合之后,能够有效减小其禁带宽度、降低其载流子的复合率并为其提供更多的吸附位点,很大程度上提高了光催化剂的光催化性能。该文章以石墨烯、碳纳米管、富勒烯以及碳纤维等碳材料与各类半导体光催化剂复合为例,综述了碳基材料与光催化剂复合的工艺、提高其光催化性能的机理、影响碳基材料改性程度的因素及其在产氢、杀菌等方面的应用,并且对其进行了展望。     

燃烧后CO_2捕集技术研究

对燃烧前、燃烧后CO2捕集以及富氧燃烧3种CO2捕集技术的特点,以及适用于燃煤电厂的燃烧后CO2捕集技术进行了介绍,分析了吸收分离法、吸附分离法和膜分离法的原理及优缺点。其中,化学吸收法应用最广,但再生能耗大,运行成本高;吸附法虽再生能耗小,但对CO2选择性低,吸附能力有限;膜分离法目前仍处于实验室研究阶段,但应用前景巨大。对上述技术整合形成复合技术以及对新材料进行开发将有助于克服现有CCS技术面临的困难。     

The latest development on amine functionalized solid adsorbents for post-combustion CO2 capture:Analysis review

Global warming and associated global climate change have led to serious efforts towards reducing CO2 emissions through the CO2 capture from the major emission sources.CO2 capture using the amine func-tionalized adsorbents is regard as a direct and effective way to reducing CO2 emissions due to their large CO2 adsorption amount,excellent CO2 adsorption selectivity and lower energy requirements for adsor-bent regeneration.Moreover,large number of achievements on the amine functionalized solid adsorbent have been recorded for the enhanced CO2 capture in the past few years.In view of this,we review and analyze the recent advances in amine functionalized solid adsorbents prepared with different supporting materials including mesoporous silica,zeolite,porous carbon materials,metal organic frameworks(MOF)and other composite porous materials.In addition,amine functionalized solid adsorbents derived from waste resources are also reviewed because of the large number demand for cost-effective carbon dioxide adsorbents and the processing needs of waste resources.Considering the importance of the stability of the adsorbent in practical applications,advanced research in the capture cycle stability has also been summarized and analyzed.Finally,we summarize the review and offer the recommendations for the development of amine-based solid adsorbents for carbon dioxide capture.