合成NaY型沸石的CO2吸附特性

摘要

沸石类CO2吸附剂具有操作能耗低、对设备的腐蚀性小、循环性能稳定等优点,但存在气体吸附容量相对较小的不足.为了获取高效的沸石CO2吸附剂,需要采用先进合成方法提高沸石类吸附剂的CO2捕集能力以克服其吸附容量低的劣势.采用水热法合成了 NaY型沸石吸附剂,对比了其与13X、4A型沸石的CO2吸附特性,研究了压力、温度以及溴化钠改性对CO2吸附能力的影响.结果表明,3种吸附剂的CO2吸附容量均随着温度的上升而下降,随着压力的增加而增加.在25°C、0.1 MPa条件下,NaY型沸石的CO2吸附容量最大,达到3.74 mmol/g.经过8次吸附-脱附循环后NaY型沸石的吸附性能最稳定,只下降了 2.5％.采用溴化钠浸渍法对NaY型沸石进行了改性研究,发现溴化钠浸渍改性可以提高NaY型沸石吸附剂的CO2吸附容量.在一定范围内随着溴化钠溶液浓度的增加,改性吸附剂的CO2吸附容量增加.以0.1 mmol/g溴化钠溶液改性的吸附剂在25°C、0.1 MPa条件下具有4.05 mmol/g的CO2吸附容量,相较于未改性的NaY型吸附剂,其吸附容量提升了 8.4％.但当溴化钠溶液浓度超过0.1 mmol/g时,进一步提高浓度对于吸附剂性能提升不明显.最佳的溴化钠浸渍改性NaY型沸石的浓度为0.1 mmol/g.