MCM-41负载PEI吸收CO2的实验与模拟.docx

中国工程热物理学会传热传质学学术会议论文编号:MCM-41负载PEI吸收CO2的实验与模拟李江,王维龙*,纪育楠,丁静(中山大学节能技术研究中心广州510006)(Tel:020-39332320,Email:******@.)摘要实验采用浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)负载在介孔材料MCM-41基体上,制备得到CO2复合吸附剂。实验分析了不同实验条件对吸附材料对CO2的吸附性能的影响,并对CO2在PEI中的扩散行为进行了分子动力学模拟。实验结果表明,复合吸附材料具有良好的吸附性能,在348K下,吸附量达到133mg-CO2/g-absorbent。在制备过程中增加溶剂甲醇的用量能够提高样品的吸附性能,而增加搅拌混合时间则没有促进作用。模拟结果则说明了350K以下CO2分子在PEI中扩散困难,CO2分子被约束在PEI内的空穴中,扩散受到PEI运动的制约。减小PEI的团聚,增加其与CO2分子接触的表面积,是提高复合材料吸附性能的关键。positesorbentswaspreparedbywetimpregnationmethodloadingpolymer(PEI)intothemesoporousmolecularsieveMCM-,,thehighestCO2adsorptioncapacityreached133mg/g-(MCM-41-PEI)or266mg/g-PEIwiththePEIloadingof50wt.%.;聚合物;多孔材料;分子模拟;扩散0前言二氧化碳的温室效应已经引发社会的普遍关注,因此二氧化碳的吸附储存、转化以及利用等技术成为节能减排的关键技术之一。二氧化碳捕集技术是二氧化碳处理技术的重要一环,美国宾州州立大学能源所Song教授课题组[1]提出一种利用称为“分子笼”复合吸附剂的固体吸附吸收二氧化碳的捕集新技术。这种复合吸附剂通常采用浸渍法制得,该吸附材料具有低腐蚀性,低能耗,高选择性等特点,并比纯净聚合物具有更好的吸附性能和更高稳定性。对于分子笼复合材料的研究,许多研究者通过不同的实验讨论