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稀土尾礦制備分子篩對(duì)CO2氣體的吸附及動(dòng)力學(xué)

2024-09-29 00:00:00侯麗敏李佳明孫現(xiàn)康盧林博王新展葉雨喬武文斐
中國(guó)粉體技術(shù) 2024年5期

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(dòng)力學(xué)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(zhì)譜和熱分析動(dòng)力學(xué)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(zhì)量比、吸附溫度和分子篩表面吸附過程的反應(yīng)模型。【結(jié)果】在硅元素與鋁的質(zhì)量比為1:1.5、溫度為50℃時(shí),合成的分子篩吸附能力最強(qiáng),對(duì)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(jié)構(gòu);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(dòng)力學(xué)吸附過程與Fractional模型的擬合度最高。【結(jié)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(dòng)力學(xué)符合Fractional模型。

關(guān)鍵詞:稀土尾礦;分子篩;CO2氣體;吸附動(dòng)力學(xué)

中圖分類號(hào):TB4;TQ324.8文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

引用格式:

侯麗敏,李佳明,孫現(xiàn)康,等.稀土尾礦制備分子篩對(duì)CO2氣體的吸附及動(dòng)力學(xué)[J].中國(guó)粉體技術(shù),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(jī)制的完善背景下,為了實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),我國(guó)積極籌備全流程碳捕捉產(chǎn)業(yè)集群,急需成本低、可行性高的CO2氣體捕集、封存、利用技術(shù)。

燃燒后對(duì)CO2氣體進(jìn)行吸附和收集是目前最主要的減排手段[1-3]。工程應(yīng)用中主流吸附劑為沸石、金屬有機(jī)骨架化合物、硅膠、活性炭等改性復(fù)合材料[4]。沸石分子篩因具有規(guī)則可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu)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(wěn)定性能差,且具有較高的生產(chǎn)成本,難以進(jìn)行普及量產(chǎn)[5]。……

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