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PEI作为具有丰富的氨基的长链高聚合物是性能良好的CO2吸附剂。但是单独使用其进行CO2气体吸附有许多的缺点和不足。比如起活吸附温度较高、只能在低温进行吸附并且吸附量较少。选择MCM-41作为吸附剂载体可以很好改进这些缺点。本文首先研究了PEI负载在MCM-41上进行CO2吸附的工艺条件的探索,探讨了不同负载量、不同温度以及CO2气速(气体分压)对吸附量的影响。吸附剂随着温度的增加,吸附量先增大后减小,在100摄氏度左右达到最大。而随着负载量的增加,气体吸附量也是逐渐增加。当负载量超过50%的时候,单位质量PEI的吸附量减少。可以看出MCM-41与PEI之间的协同作用在低负载量时并不明显,当负载量在50%的时候协同作用最明显,PEI单位吸附量最大。而当负载量超过50%的时候PEI就会逐渐堵塞在孔道口处,使CO2不能进入孔道内部,造成PEI分散度和利用率的下降。所以,本文制备的吸附剂吸附CO2的工艺条件为在100摄氏度下,负载50%PEI进行气体吸附。MCM-41介孔分子筛具有较高的水热稳定性及单一的孔道结构,而且具有较大的比表面积。通过不同方法合成的MCM-41可以具有不同的比表面积、孔径孔容和骨架结构等。这些不同孔道参数会对PEI的负载分散以及对CO2的吸附量产生影响。本文利用XRD,高倍透射电镜,N2等温吸附/脱附等方法对分子筛进行表征,测定和研究了不同的制备条件对MCM-41内部结构造成的影响。然后使用热重方法分析了吸附剂样品的CO2吸附性能。之后研究了MCM-41孔道内部的介孔结构对CO2吸附性能的影响。结果表明,同时具有大的比表面和孔容的介孔分子筛更有利于PEI的负载和分散。使用硫酸进行酸碱调节制备成的介孔分子筛MCM-41具有1131m2g-1比表面积和0.926cm3g-1的MCM-41样品负载了50%PEI,可达到了269.3mg/g-PEI的高吸附量。比同等温度下纯PEI的吸附量提高了2.4倍。分子筛原粉由于内部有模板剂所形成的胶束的存在,孔道内部被胶束分割成许多的亚纳米空间的分级结构。利用孔道内部的分级结构可以提高有机胺的分散度,提高CO2的吸附量。本文研究了通过使用化学萃取方法部分脱除模板剂,负载PEI制备固体吸附剂。用XRD、FT-IR、TEM、BET和TG对吸附剂进行表征,研究了模板剂所形成的分级结构对PEI分散度和CO2吸附量的影响。MCM-41原粉负载50%PEI得到的CO2吸附量比MCM-41煅烧后负载50%PEI样品提高了12.6%,达到131mg/g-吸附剂。原粉负载50%PEI与MCM-41煅烧后负载75%PEI吸附量基本一致,但是前者针对PEI的CO2吸附量为262mg/g,而后者为175mg/g,吸附量提高了50%。这说明在原粉孔道内部,由于存在丝状胶束而形成的分级结构提高了有机胺的分散度,从而增加了对CO2的吸附量。