












摘要:【目的】分析稀土尾礦的物化特性,制備分子篩,并探尋吸附CO2氣體過程中的動力學模型。【方法】采用水熱法合成稀土尾礦分子篩,研究CO2氣體吸附性能;采用熱重質譜和熱分析動力學的方法,分別探討分子篩最佳合成條件下的硅元素與鋁的質量比、吸附溫度和分子篩表面吸附過程的反應模型。【結果】在硅元素與鋁的質量比為1:1.5、溫度為50℃時,合成的分子篩吸附能力最強,對CO2氣體的吸附容量最大,為0.15 mmol/g,原因是合成的分子篩增大原尾礦近百倍的比表面積,形成有利于吸附CO2氣體的介孔結構;并將稀土尾礦帶有的鐵元素活化,融入分子篩骨架中形成吸附CO2氣體的活性中心;分子篩表面CO2氣體動力學吸附過程與Fractional模型的擬合度最高。【結論】稀土尾礦活化后制備的分子篩具有一定的吸附CO2氣體能力,吸附CO2氣體動力學符合Fractional模型。
關鍵詞:稀土尾礦;分子篩;CO2氣體;吸附動力學
中圖分類號:TB4;TQ324.8文獻標志碼:A
引用格式:
侯麗敏,李佳明,孫現康,等.稀土尾礦制備分子篩對CO2氣體的吸附及動力學[J].中國粉體技術,2024,30(5):102-112.
HOU Limin,LI Jiaming,SUN Xiankang,et al.Adsorption and kinetics of CO2 gas by molecular sieves prepared from rare earth tailings[J].China Powder Science and Technology,2024,30(5):102?112.
在碳排放交易機制的完善背景下,為了實現碳中和的目標,我國積極籌備全流程碳捕捉產業集群,急需成本低、可行性高的CO2氣體捕集、封存、利用技術。
燃燒后對CO2氣體進行吸附和收集是目前最主要的減排手段[1-3]。工程應用中主流吸附劑為沸石、金屬有機骨架化合物、硅膠、活性炭等改性復合材料[4]。沸石分子篩因具有規則可調控的孔道結構和可選擇性的吸附效果而被廣泛研究,但是,由于CO2氣體在捕集過程中選擇性和熱穩定性能差,且具有較高的生產成本,難以進行普及量產[5]。……