CO2大量排放是造成全球气候变化的主要原因,减少CO2排放成为全球共识.多孔材料具有较高的CO2吸附能力、更高的效率和较低的再生能耗,是一种被认为可以取代当前液氨法捕集CO2的有效方案.因此开发化学稳定,高CO2吸附容量,成本低的吸附剂是多孔材料应用的关键.富马酸铝吸附剂因其高的比表面积,气体吸附能力在气体分离领域具有较大的应用潜力.为了简化富马酸铝的合成步骤,本项研究以富马酸二钠作为连接源,九水合硝酸铝作为金属源,在室温下快速合成富马酸铝MOF(mAlFu)微球吸附剂,并用于CO2吸附.扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)等表征结果显示成功合成了类微球型mAlFu吸附剂.热重分析显示该吸收剂分解温度为400℃,具有较高的热稳定性.孔径分析结果表明:mAlFu吸附剂具有发达的孔道结构.研究mAlFu对CO2的吸附性能,结果表明在303 K,100 kPa条件下,mAlFu的CO2吸收量为2.21 mmol/g.通过构建的mAlFu的构象,基于蒙特卡洛法(GCMC)获得mAlFu的吸附量,通过对比实验值与计算值,结果表明选取模拟参数的计算方法可以用于计算mAlFu的气体吸附.同时计算获得烟气条件下的mAlFu吸附剂的CO2选择性,值为14.循环再生性能表明:mAlFu的CO2吸附能力保持稳定,证明mAlFu吸附剂在CO2捕集领域具有较大的应用潜力.

富马酸铝微球吸附剂;蒙特卡洛法;CO2吸附模拟;CO2吸附试验;循环再生

重庆大学 低品位能源利用技术及教育部重点实验室,重庆 400030;重庆大学 工程热物理研究所,重庆 400030

[1]赵星星;丁玉栋;刘骐玮;朱恂;王宏;廖强-.富马酸铝微球吸附剂制备及其CO2吸附特性)[J].煤炭科学技术,2022(06):152-158

富马酸铝微球吸附剂,mAlFu

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