液相法结合冷冻干燥技术制备Li₄SiO₄材料及其高温二氧化碳吸收性能

摘要

选用LiOH?H2O、LiNO3、Li2CO3为锂源,硅溶胶为硅源,采用液相法结合冷冻干燥技术制备了Li4SiO4材料,采用热重分析(TGA)研究了Li4SiO4前躯体的失重行为,采用X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对Li4SiO4材料的结构和形貌进行分析。在热重分析仪(TGA)上考察了制备材料的高温CO2吸收性能,发现以LiOH?H2O为锂源时,合成材料的吸收性能最好。考察了该材料在不同温度、不同CO2分压下的高温CO2吸收性能,结果表明,在吸收温度为550℃,CO2分压为0.25 bar时,样品在5 min时吸收量为24.1 wt%,10 min内即可达到吸收平衡,平衡吸收量为29.9 wt%。经过5次吸收-解吸后,吸收速率、吸收量都没有出现明显下降。