富氨基酸固体吸附剂制备及其CO2吸附性能研究

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alkjhgfdsa
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固体胺吸附剂是一类制备方法简单、CO2吸附效率高且能耗低的吸附材料;氨基酸离子液体作为CO2吸收材料不仅安全环保,而且耐热、耐氧化性能高,制备富氨基酸离子液体的固体吸附剂将具备良好的吸附性能和热稳定性。本研究概述了CO2捕集技术以及固体吸附材料的研究进展,首先合成了一系列的氨基酸离子液体,通过负载法制备出富含氨基酸离子液体的PMMA(聚甲基烯酸甲酯)固体吸附剂;然后合成了聚苯乙烯-二烯丙基氯化铵多孔微球(HCP(St-DMDAAC)微球),并通过离子交换与酸碱中和反应,制备了富含氨基酸的P(St-DMDAAC)-AA吸附剂;并研究了影响HCP(St-DMDAAC)微球和HCP(St-DMDAAC)-AA吸附剂的微孔性能以及CO2吸附性能的因素。首先离子交换将氯化胆碱(CH)中的Cl-交换为OH-,然后经过酸碱中和反应制备了含氨基酸阴离子(甘氨酸(Gly),组氨酸(His),天冬氨酸(Asp),色氨酸(Trp))的[CH][AA]氨基酸离子液体,在负压下将PMMA微球浸渍在氨基酸离子液体中制得含[CH][AA]的PMMA吸附剂;通过FTIR、1H-NMR表征其结构,SEM表征吸附剂的形貌特征;比表面积及孔径分析仪表征其比表面积及孔结构的变化。结果表明:含[CH][Gly]的PMMA吸附剂的比表面积随[CH][Gly]浓度增大而减小;TGA(热重分析仪)及BET(比表面积及孔径分析仪)分析表明吸附剂不仅具有良好的化学吸附性能,还具有一定的物理吸附能力。[CH][Gly]浓度越高,PMMA[CH][Gly]的吸附能力越高;当含[CH][Gly]的PMMA吸附剂的[CH][Gly]负载量为53.5±0.5wt%时,CO2吸附量高达15wt%(298K/1bar下)。我们进一步合成了多孔微球,通过接枝法制备了富氨基酸的多孔吸附剂。选择苯乙烯(St)和二甲基二稀丙基氯化铵(DMDAAC)在醇水介质中共聚,得到P(St-DMDAAC)共聚微球。通过Friedel-Crafts烷基化反应制得HCP(St-DMDAAC)多孔微球,然后通过离子交换使HCP(St-DMDAAC)多孔微球中的Cl-离子交换为OH-离子,再经过酸碱中和反应引入氨基酸,得到含氨基酸的HCP(St-DMDAAC)-AA微球。FTIR表征结果证明P(St-DMDAAC)-AA微球成功合成;SEM、TEM显示,P(St-DMDAAC)微球表面光滑,粒径大小均一,分布在1.6-1.8um,而HCP(St-DMDAAC)化微球表面凹凸不平,具有交联网状结构。比表面积及孔径分布仪测试微球的比表面积和孔结构,得到HCP(St-DMDAAC)的比表面为1153m2/g,表明多孔固体吸附剂成功制备。我们研究了合成条件对微球形貌和比表面积等特性的影响,并详细分析了HCP(St-DMDAAC)多孔微球和HCP(St-DMDAAC)-AA吸附剂的吸附性能。采用SEM表征微球的形貌,发现随着单体浓度的增加或者是单体中St的摩尔分数增加,P(St-DMDAAC)微球和HCP(St-DMDAAC)微球的尺寸均逐渐变小,总体变化范围不大。单体浓度对HCP(St-DMDAAC)多孔微球的比表面积影响很小,而单体的摩尔比变化会影响HCP(St-DMDAAC)微球的比表面积。St和DMDAAC的摩尔比为5:1时,HCP(St-DMDAAC)多孔微球的BET比表面积最大,达1153m2/g。TGA及BET分析了HCP(St-DMDAAC)多孔微球和HCP(St-DMDAAC)-Gly吸附剂的吸附性能,在273K/1bar下,HCP(St-DMDAAC)的CO2吸附量最高能达到31wt%,而接枝了氨基酸的吸附剂的吸附量高达60wt%,说明这两种吸附剂都具有优异的CO2吸附性能。本文所制备的一系列富氨基酸固体吸附剂,原料易得、操作方法简单,对CO2吸收效率高、能耗低,将会成为气体吸附领域中非常有发展潜力的材料。
其他文献
查岗诺尔铁矿是一个典型的赋存在海相火山岩中的矽卡岩型铁矿。矿体主要赋存在大哈拉军山组的安山质火山岩中,矿体周围广泛地发育矽卡岩。本研究全新认识如下:(1)大哈拉军山
近些年来,得益于生化方法在生态学领域的引入,有关化感作用的研究日渐增多。化感作用(通过向环境释放化学物质的干扰竞争)与资源竞争(对水、养分、光和空间的争夺)一样,同属
由于新课改和素质教育的不断深入,课程与教学方面都受到了教育研究者的重视,并且取得了不小的进步,但是作为教学过程的环节之一——家庭作业往往容易被忽视。然而随着新理念的逐步深入,越来越多的人提倡改变传统的家庭作业,让家庭作业贴近新课改和素质教育的要求。因此,在这样一个大背景下,对家庭作业的研究就显得格外重要。基于此,本研究以T市S小学为例,研究小学高年级家庭作业存在的主要问题,并针对所发现的问题提出相
膜计算(又被称为P系统)是自然计算中的一个新兴的分支,它是由自然界的细胞所抽象得出的一种全新的计算模型。自Gheorghe.P?un教授于1998年在罗马尼亚提出膜计算的概念后,便迅
研究目的:观察疏肝健脾化痰法治疗慢乙肝相关脂肪肝的疗效,为中医药治疗开拓新思路。研究方法:以山东中医药大学附属医院肝病科门诊上符合入组标准的80例慢乙肝相关脂肪肝患者为研究对象,予以疏肝健脾化痰中药复方治疗3个月,分析疏肝健脾化痰法治疗慢乙肝相关脂肪肝的疗效及作用机制。研究结果:1.临床综合疗效:显效23例,有效51例,总有效率92.5%。2.中医证候疗效:临床痊愈2例,显效32例,有效42例,总
近年来,随着我国社会经济持续快速发展,机动车保有量和驾驶人数量呈持续高速增长态势,道路交通违法行为和事故发生量也随之猛增,造成了巨大的经济损失。据统计,全国造成3人以
采用恰当的方法对在服役或制造过程中失效的模具进行修复或再制造,不但可以延长模具的使用寿命、降低企业成本,还能避免资源浪费。本文采用控制单一变量试验方案,利用激光熔
目的:通过对缺血性脑卒中恢复期患者的感知控制、应对方式以及自我管理行为的调查研究,探讨三者之间的相关性;分析影响脑卒中患者感知控制的影响因素,从而帮助患者提高感知控制能力,找到积极应对方式,增强自我管理行为。方法:采用方便抽样方法,选取2017年1月至2018年6月山东省某三级甲等中医院281名缺血性脑卒中恢复期患者作为研究对象,进行问卷调查,问卷包含:一般资料调查表、疾病感知问卷、医学应对方式问
槐糖脂(Sophorolipids,SLs)是一种由非致病性酵母发酵产生的一种胞外多糖类生物表面活性剂。目前已知产槐糖脂的菌株有很多,但由它们发酵合成槐糖脂的产量和组成不一。造成产量
山西省代县滩上一带钼、金多金属矿床位于该成矿区的西南部,包括保沟金、银多金属矿和滩上钼多金属矿,是近几年勘探工作中发现的有巨大成矿前景的钼、金多金属矿矿区。本文通