K元素的掺杂对锆酸锂材料吸收CO_2性能的影响

摘要

以纳米级单斜相ZrO2为反应物,采用高温固相合成法在K元素掺杂的情况下,制备了一系列可在高温460～650℃下直接吸收CO2的锆酸锂材料———Li2K2xZrO3(0≤x≤0.4)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及热重分析仪(TG)分别进行了形貌、结构以及吸收CO2性能的分析。实验结果表明,通过适量K元素的掺杂,能明显改善材料吸收CO2的性能,当K2CO3的添加量x=0.03时,制备的材料具有较快的吸收速度和较好的吸收容量,在500℃、20%CO2(80%空气)的气氛下保持160min即可达到吸收平衡,吸收量可达(25±0.6)%(wt),而且材料的循环性能也较好。