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固态胺是一种具有高吸附性能、高选择性的二氧化碳化学吸附剂,在低浓度二氧化碳吸附分离领域具有广泛的应用前景。本论文以此为背景,开展了大孔吸附树脂基体固态胺吸附剂的制备工作,并系统研究了载体结构、有机胺组成、扩散助剂对二氧化碳的室温吸附脱附行为的影响。主要结论如下:(1)大孔吸附树脂具有较大的孔容、较宽的孔径分布,其丰富的三维网络孔结构有利于聚乙烯亚胺(PEI)在其孔道内均匀分散,因此是一类理想的固态胺载体。通过对多种树脂的结构和吸附性能筛选,得出大孔甲基丙烯酸酯吸附树脂(HP2MGL)为最适树脂载体,而分子量为600的PEI为最佳有机胺;在此HP2MGL-PEI体系中,随着PEI担载量的增加,CO2吸附量呈先增大后减小的趋势,而胺利用率逐渐下降,PEI担载量为50wt.%时,纯CO2的室温吸附量最大为175.1mg/g。(2)系统研究了树脂基固态胺吸附剂室温下对5000ppmCO2的动态吸附-脱附行为。通过优化床层空速、吸附床层温度等工艺条件, HP2MGL-PEI-50吸附剂在25℃下对5000ppmCO2的吸附量达到93.5mg/g;当气体中含有水蒸气时,水会参与CO2的化学反应,提高胺基的利用率,进而提高单位质量吸附剂的CO2吸附量。当相对湿度为40%时,吸附促进作用达到最大,吸附量增至164.9mg/g; HP2MGL-PEI吸附剂本身不吸附氧,但是在氧气存在条件下,对CO2吸附量下降至81mg/g,但仍然维持优异的循环吸附性能;表面活性助剂的加入能够促进有机胺在树脂孔道内的担载,提高胺的利用率和吸附容量,达到更快的吸附-脱附平衡。25℃下,5wt.%的CTAB添加到HP2MGL-PEI-50中能够提高吸附量至124mg/g,而当水和氧气存在时,吸附量高达165.5mg/g。吸附剂在100℃下可以进行热再生。(3)开展了室温直接空气捕集CO2研究。在25℃下,HP2MGL-PEI-50吸附剂对400ppmCO2的平衡吸附量达到86mg/g,优于现有文献胺改性吸附剂的报道结果;氧气对400ppmCO2吸附存在一定的抑制作用,平衡吸附量下降至60.3mg/g;湿度对HP2MGL-PEI-50的吸附性能有促进作用,当相对湿度为10%时,CO2的吸附量提升最大,达到139mg/g。