不同干燥法对钠基CO2固体吸收剂的脱碳特性影响研究(5)
(2)钠基固体吸收剂与钾基和钙基固体吸收剂之间是有着一定程度的区别的,相关的数据表明钠基吸收剂的研究仍然不够丰富,吸收量也不大。
(3)针对钠基固体吸收剂脱碳特性的研究中,尚未出现专门的针对各种干燥方式来对吸收剂进行干燥后的吸收量做出研究,因而无法明确干燥方式对吸收剂吸收量的影响。
1.4 本文研究目的和内容
本论文从分析不同干燥方法对纳基CO2固体吸收剂的影响效果研究入手,利用溶胶凝胶法对吸收剂进行表面氨基修饰,通过变换不同的干燥方法,在固定床实验台上做相关实验,研究不同干燥方法对吸收剂的脱碳特性影响。
1.4.1 研究目的
了解和掌握溶胶凝胶制备吸收剂的相关知识的方法；
学会操作相关的实验仪器装置进行实验；
变换不同干燥方法，探索不同干燥方法对纳基二氧化碳固体吸收剂的影响及机制；
1.4.2 研究内容
通过溶胶凝胶法制备复合固体吸收剂，观察凝胶过程的相关现象；
选用不同的干燥方法，有常规干燥、溶剂置换干燥（乙腈浸泡）、溶剂置换干燥（叔丁醇浸泡）和超临界干燥等四种干燥方式对制备成的吸收剂进行干燥；
进行多次循环实验，同时察看、记录和比较相应数据；
对吸收剂进行相应的BET测试，SEM测试，处理数据。
2 实验装置及仪器
2.1 制备装置及吸收剂
考虑到溶剂置换干燥方式中的乙腈和叔丁醇溶剂置换干燥方法，因而稍微对这两者的物性进行了查阅和了解，在网上也了解了一些溶胶凝胶方法的知识[16] 。
叔丁醇：2-甲基-2-丙醇、三甲基甲醇，与水、醇、酯、醚、脂肪烃、芳香烃等多种有机溶剂混溶。
乙腈:Acetonitrile，又称氰化甲烷，化学式CH3CN。无色的液体，有刺激性气.是最简单的有机腈，广泛用作极性非质子溶剂,与水混溶，溶于醇等多数有机溶剂。
溶胶凝胶法制备气凝胶基本原理[16]：将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。
溶胶凝胶法有两个最基本的反应，分别是：
(l）水解反应：M(OR)n + H2O → M (OH) x (OR) n－x + xROH
(2) 聚合反应：－M－OH + HO－M－ → －M－O－M－+H2O
－M－OR + HO－M－ → －M－O－M－+ROH
溶胶一凝胶法也存在某些问题：时间周期较长，存在微孔会产生收缩。
首先是制备吸收剂，为了制备本文研究所需的合适复合型钠基吸收剂，由于是钠基和氨基复合的结构，这里暂将这些吸收剂命名为NaN吸收剂，其中Na代表Na2CO3，N代表氨基（-NH2），这些NaN吸收剂是利用不同的原料溶液配比制备而成。本文的研究了采取溶胶凝胶法配制的分别以APTES进行表面修饰，以碳酸钠为活性成分，以TEOS为载体前驱物的1种复合型钠基CO2吸收剂。其编号及摩尔配比如表2所示。
其中,正硅酸乙酯(TEOS)为载体，3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为氨基前驱物。至于叔丁醇和乙腈,则是因为所需要的干燥方式选用的相应试剂。
表1 制备吸收剂所用原料及其规格
名称 纯度 分子量(mole/g) 生产厂家
Na2CO3溶液 13.7wt% 106 国药集团
APTES 99% 221.37 国药集团
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