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专利号: 2022114762753
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于所述碳基材料二氧化碳捕获剂是以生物质废弃物作为原材料,经熔盐介质阴离子调控比表面积以及炭化制备而成,具体包括以下步骤:

1)将生物质废弃物作为原材料,经打碎、浸泡洗净、离心、烘干脱水步骤,采用研磨机制粉,用50 200目数筛网细筛粒径,得到生物质粉末;

~

2)将步骤1)得的生物质粉末,按质量比例1 : 0.1 10与事先调制的粉体混盐经机械~制匀,在惰性气体气氛下,调控升温速率5 20 ℃/分钟,从室温升温至反应温度400 800 ~ ~℃,然后在反应温度下恒温保持30 300分钟进行炭化反应,得到碳基材料;

~

其中,所述事先调配的混盐是由三种金属盐按质量比例10 80 : 10 80 : 10 80组成,~ ~ ~并用研磨机打粉过筛,所述三种金属盐的阳离子选自碱金属,所述三种金属盐的阴离子选自卤素离子和含氧酸根离子,所述碱金属包括Na、K中的一种或两种;所述含氧酸根离子为

2‑ 3‑ ‑ ‑ 2‑

SO4 、PO4 、NO3、CH3COO、CO3 中的一种或两种;

3)将步骤2)所得的碳基材料置于稀盐酸溶液中,置于水浴锅中并采取搅拌,过滤所得产物用超纯水洗涤至近中性,即得高比表面积的碳基材料。

2.如权利要求1所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于步骤2)中生物质粉末与粉体混盐的质量比为1:1 3,优选为1 : 2;所述生物质为木屑。

~

3.如权利要求1所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于所述碱金属包括Na和K,Na和K的摩尔配比为1.8 2.5:1,优选为2 2.5:1。

~ ~

4.如权利要求1所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于所述三种金属盐的阴离子中,卤素离子和含氧酸根离子的摩尔比为0.4 0.47:0.4 0.7。

~ ~

5.如权利要求4所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于所述含

2‑ 3‑ ‑ 2‑

氧酸根离子包含两种,第一种含氧酸根离子为SO4 ,第二种含氧酸根离子为PO4 、NO3 、CO3中的一种;所述第一种含氧酸根离子与第二种含氧酸根离子的摩尔比为0.2 0.3 : 0.15~ ~

0.4。

6.如权利要求5所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于当第二‑种含氧酸根离子为NO3时,所述第一种和第二种含氧酸根离子的摩尔配比为0.24~0.3:0.35

0.38;

~

3‑

当第二种含氧酸根离子为PO4 时,所述第一种和第二种含氧酸根离子的摩尔配比为

0.24 0.3:0.18 0.2;

~ ~

2‑

当第二种含氧酸根离子为CO3 时,所述第一种和第二种含氧酸根离子的摩尔配比为

0.24 0.3:0.28 0.30。

~ ~

7.如权利要求1所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂的制备方法,其特征在于步骤2)中,升温速率为10 15℃,反应温度为550 600℃,恒温保持时间为100 120分钟;3)中,采用~ ~ ~

0.1 0.5 mol/L的盐酸溶液浸泡,水浴温度40 95℃,搅拌时间2 24小时。

~ ~ ~

8.如权利要求1 7任一所述方法制备的一种碳基材料二氧化碳捕获剂。

~

9.如权利要求8所述的一种碳基材料二氧化碳捕获剂用于二氧化碳捕获中的应用。

10.如权利要求9所述的应用,其特征在于高压釜反应器内填充所述碳基材料二氧化碳捕获剂,通入CO2气体,控制温度25~95 ℃、压力0.2~1.6 MPa、反应时间10~120分钟下进行吸收。