二氧化碳捕获材料的研究进展

简要阐述了近年来二氧化碳的减排、捕获等最新技术的研究进展,着重介绍了二氧化碳捕获材料的研究状况,如醇胺类吸附剂、离子液体吸附材料、金属化合物材料、陶瓷材料、沸石分子筛材料、碳基吸附材料、硅胶材料等传统吸附材料及复合型材料、负离子选择性吸附材料等新型捕获材料.并对二氧化碳捕获材料的发展趋势进行了展望.     

新型含氮多孔有机聚合物材料吸附CO2的研究进展

含氮有机聚合物材料是一类具有较高比表面积的多孔材料,材料骨架中含有富电子的氮物种,可与二氧化碳产生较强的相互作用,能够显著提高二氧化碳的吸附性能。以含氮多孔有机聚合物材料为基础,介绍了该类聚合物材料的分类、结构、性质和特点以及对二氧化碳的吸附性能,综述了含氮多孔有机聚合物材料在二氧化碳吸附方面的最新进展,探讨了其在吸附应用中存在的问题,展望了含氮多孔有机聚合物材料在吸附二氧化碳方面的发展趋势。     

固体多孔材料对CO_2吸附性能研究进展

综述了沸石、活性炭、硅基介孔材料、金属有机骨架等几种多孔材料对CO_2吸附性能的研究进展。还阐述了多级孔材料对CO_2的吸附进展。指出了二氧化碳吸附捕集面临的问题,并展望了二氧化碳吸附剂的发展趋势。     

有机胺改性多孔材料制备固体胺二氧化碳吸附剂的研究进展

人类社会排放的温室气体逐年增多,全球变暖问题日益严重,二氧化碳减排已迫在眉睫。有机胺改性多孔材料制备的固体胺吸附剂,二氧化碳吸附性能十分优越,具有良好的工业应用前景。本文综述了介孔分子筛、硅胶、多孔炭材料等多种多孔材料载体负载有机胺制备固体胺吸附剂的方法,分析了其二氧化碳吸附性能,讨论了多孔材料的孔结构对吸附剂吸附性能的影响。     

二氧化碳固体吸附剂材料研究进展

如何降低空气中二氧化碳的含量,是各国研究者关注的重点。在诸多减少二氧化碳排放量的方法中,二氧化碳捕集的研究十分有前景。本文以固体吸附剂的工作条件分类依据,从高温吸附材料,低温高压吸附材料,低温常压吸附材料三个方面概述了不同固体吸附剂的研究进展,总结分析了各类材料的结构特点,优势和目前所面临的问题,并对二氧化碳固态吸附剂的发展趋势进行了展望。     

碳基二氧化碳吸附材料研究进展

近年来，以CO₂为主的温室气体在大气中的浓度持续增加，温室效应日益加剧。二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)是实现碳中和的托底技术，二氧化碳捕集成本占整个CCUS全链条的70%左右，开发低成本二氧化碳捕集技术是推动CCUS技术应用推广的重中之重。虽已开发多种先进材料(如沸石、金属有机骨架、介孔二氧化硅和聚合物)以应对二氧化碳捕集，但对活性炭(ACs)的研究仍是主流。碳材料具有来源广泛、价格低廉、孔隙结构丰富、物理化学性质稳定等优点，是一种极具应用潜力的二氧化碳吸附材料。现有碳基吸附材料仍存在二氧化碳吸附容量低、吸附选择性差等缺点，制约了其在二氧化碳捕集领域的应用，国内外研究人员开展了大量的碳基吸附材料改性工作，以满足工业应用需求。通过梳理碳基吸附材料造孔和表面改性两方面介绍了近几年国内外研究进展，总结了现有的物理活化法、化学活化法、模板法等造孔方法以及表面氧化、氮杂化、硫杂化、金属杂化等改性方法，并全面分析了不同方法的优缺点。针对目前的造孔技术，综合考虑选用更低成本的软模板剂和更易处理的硬模板剂；而在众多改性方法中，氮杂化改性和金属杂化改性目前研究较多，也是最有可...     

吸附材料吸附分离天然气中二氧化碳的研究进展

列举了目前分离天然气中的二氧化碳的3种典型研究方法,包括吸附法、吸收法和膜分离法,认为吸附分离法具有能耗低、稳定性强、再生性能好、操作弹性大、无腐蚀、不产生二次污染且分离效果好等优点,在脱除天然气中二氧化碳领域有着广泛应用。对几种不同类型的吸附材料进行了详细的介绍,综述了活性炭、硅胶、介孔材料、金属有机骨架材料(MOF)和沸石分子筛等几种常用吸附剂的国内外研究进展,并对其吸附二氧化碳的效果进行分析,同时指出开发高效廉价、物理化学性质稳定、吸附能力强、选择性好的吸附剂是今后研究的主要方向。     

应用于烟气中CO2捕集的固体吸附材料研究进展

固体吸附法捕集二氧化碳技术具有吸/脱附性能优良、设备轻便灵活、环保和低成本的优势，被认为是实现电厂烟气中碳捕集最具前景的技术之一。国内外学者对于可应用于电厂烟气中二氧化碳捕集的固体吸附材料开展了大量的研究并取得一定进展。该文综述了近些年沸石分子筛、金属有机框架材料（MOFs）和活性炭（ACs）等吸附材料的研究现状；归纳并分析了各类吸附材料的应用优势和在工程应用中存在的问题；总结了各类材料吸附性能的主要影响因素和吸附机理等。最后，展望了固体吸附材料的发展方向。     

二氧化碳捕捉材料的研究进展

介绍了当前二氧化碳的捕捉材料及方法,主要包括溶液吸附剂、碱性金属化合物、炭材料、沸石分子筛、硅胶材料、介孔材料、复合材料、离子液体、强碱性离子交换吸附、膜分离技术等多个方面,指出了开发捕捉二氧化碳的高效复合材料和多功能智能型材料是未来发展趋势。     

二氧化碳捕集材料的研究进展

二氧化碳过度排放所导致的全球变暖已成为环境危机的重要问题,所以中国提出的实现碳达峰和碳中和的战略目标势在必行.为了解决这个问题,科研工作者们采用多种多样的二氧化碳捕集和储存技术.该文重点介绍了碳类材料、沸石、金属有机骨架材料、水滑石类材料、金属氧化物及其盐以及负载胺基材料等主要的CO2吸附材料的最新研究进展,详细介绍了各种吸附剂的吸附机理、性能的优缺点、改进的方向以及面临的挑战,并对吸附材料未来发展方向进行了展望.     

固废源钙基碳捕集剂制备及抗烧结性研究进展

温室气体二氧化碳大量排放导致全球气候变暖，碳捕集成为当前重要的任务。利用大宗工业固体废弃物作为生产二氧化碳吸附剂的原料，不仅能有效缓解温室效应，而且原料价格低廉，又多位于二氧化碳排放源，可实现大宗固体废弃物的减量化、资源化。综述了钙基二氧化碳吸附材料的吸附机理及应用工艺流程。总结和比较了具有代表性和可用的工业固体废弃物（电石渣、钢渣、粉煤灰）的直接碳化潜力。介绍了几种提高吸附剂吸附性能的改性方法，包括水合改性、酸改性、掺杂改性等，并且对更适合工业应用的造粒工艺进行了简述，以期为高性能工业固体废弃物二氧化碳捕集材料的开发与应用提供重要的理论和技术支持，为研究人员进一步了解其技术进步和发展趋势提供参考。     

二氧化碳固体吸附剂的研究进展

介绍了现今国内外吸收二氧化碳的各种材料:纤维类,陶瓷材料及金属氧化物类,多孔材料类如法国MIL-101、美国沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)等。介绍了它们的制备方法、特点及优缺点,指出天然矿物吸附剂用于吸附二氧化碳是一个具有很大潜力的研究方向。     

有机纳米多孔聚合物(NOPs)概述

人为二氧化碳大量排放被认为是全球变暖的原因之一,但当前捕捉CO2的方法需耗费大量能量。固体吸附剂吸附法是一个潜在捕集二氧化碳的方法。多孔有机骨架材料因其高的比表面积、高的物理化学稳定性、轻质的骨架结构成为二氧化碳吸附领域的研究热点,本文简单介绍了目前有机纳米微孔种类及其二氧化碳吸附应用。     

三嗪类希夫碱聚合物的制备及吸附CO2研究

希夫碱共价有机聚合物材料(COFs)因具有高的比表面积、较规整的孔道结构、低骨架密度、可调节的孔隙结构和易于功能化等优点,被广泛应用于气体储存、多相催化、光电器件等领域。本实验以1,3,5-三-(4-氨基苯)-三嗪为前体,和均苯三甲醛反应,设计并制备了希夫碱骨架新型多孔有机材料。采用元素分析、X射线粉末衍射仪、物理吸附仪、红外光谱仪、X射线光电子能谱以及分析扫描电镜等手段,对制备的材料进行表征分析,并研究材料对二氧化碳的吸附性能、吸附热和吸附选择性。结果表明,实验所制得的材料以微孔为主,273K下,其对二氧化碳的吸附量为57cm3·g~(-1),吸附选择性可达9.5,吸附热为30k J·mol~(-1)。     

变压吸附分离工业废气二氧化碳的研究进展

概述了未来人类对过量二氧化碳排放的处理办法,即碳的捕获和存储(CCS).简介了4种二氧化碳的分离工艺及特点和工业中二氧化碳的捕获系统.阐述了变压吸附工艺的基本原理和其在捕获工业废气中二氧化碳上的应用,以及变压吸附分离二氧化碳的工艺在循环结构设计、吸附剂材料和数值模拟等方面的研究进展和国内外的工业化应用.分析了目前该工艺仍存在的问题,指出该技术具有广阔的应用前景.     

基于机器学习的二氧化碳电化学还原制备甲酸盐研究

系统研究了不同双金属中心催化剂催化二氧化碳电化学还原制备甲酸盐。借助机器学习,确定了反应中心金属原子序数、电负性和电离能等特征对双金属中心催化剂表面二氧化碳还原具有主要的影响。基于这些特征,通过高通量机器学习快速预测了105种双金属中心催化剂二氧化碳电还原制甲酸盐及其主要竞争反应的Gibbs自由能变,筛选出29种双金属中心催化剂更倾向于二氧化碳还原得到甲酸盐,是潜在的转化二氧化碳为甲酸盐的高性能催化材料。运用类似的方法预测了105种双金属中心催化剂表面二氧化碳还原中间体的结构,发现中间体吸附能与其吸附构型具有显著的相关关系。     

金属有机框架材料对CO_2分离的研究进展

随着能源需求的增加,CO_2大量排放,温室效应日益严重。目前面临的最大问题是如何高效的捕获二氧化碳。虽然诸如沸石和活性炭等一些传统吸附剂已被广泛应用,但它们的吸附量极低。金属有机框架材料具有多孔性、结构可调性及可修饰性强等特点,所以它是捕获和分离二氧化碳的理想材料。本文阐述了金属有机框架材料对CO_2的选择性分离的研究现状,从功能位点,尺寸效应,柔性框架三个方面讨论对CO_2吸附性能的影响,最后对开发高效环保、适用于CO_2吸附的金属有机框架材料进行了展望。     

变压吸附分离工业废气中二氧化碳的研究进展

概述了未来人类对过量二氧化碳排放的处理办法,即碳的捕获和存储(CCS)。简介了4种二氧化碳的分离工艺及特点和工业中二氧化碳的捕获系统。阐述了变压吸附工艺的基本原理和其在捕获工业废气中二氧化碳上的应用,以及变压吸附分离二氧化碳的工艺在循环结构设计、吸附剂材料和数值模拟等方面的研究进展和国内外的工业化应用。分析了目前该工艺仍存在的问题,指出该技术具有广阔的应用前景。     

纳米结构多孔固体在二氧化碳吸附分离中的应用

二氧化碳（CO2）的双重角色（温室气体及一碳化工原料）使其吸附分离研究具有重要学术及社会经济意义。本文以多孔吸附材料为主线,系统评述了多孔炭、分子筛、有机金属骨架类材料及多孔聚合物等的CO2吸附分离最新研究进展。这些吸附材料的特点：多孔炭的微观及宏观形貌可控,孔结构可调,稳定性好;分子筛的具有丰富的微孔,孔径分布集中;有机金属骨架及多孔聚合物的种类多样,代表一类新兴的CO2吸附材料。分析了多孔固体应用于CO2吸附分离所涉及的关键科学问题,即高效吸附材料立体设计及影响选择性和吸附量等重要参数。提出澄清微孔/介孔/大孔比例以及表面基团种类和数量对CO2吸附贡献的定量关系的必要性,对材料的定向合成与优化有重要指导意义。     

纤维介孔硅纳米材料研究进展

CTAB为模板剂加入TEOS和尿素在环己烷和异丙醇为溶剂条件下合成出纤维结构介孔硅材料,材料在许多领域具有很高应用价值。本文综述了纤维介孔硅材料的合成,以及功能化纤维介孔硅材料的制备。材料在工业催化、环境污水、重金属的吸附分离、二氧化碳吸附、药物控制和DNA吸附等领域的应用。