[发明专利]固态胺吸附剂及其制备方法和包含其的CO2

权利要求书

1.一种固态胺吸附剂，其特征在于，所述固态胺吸附剂包括中空纤维以及负载在中空纤维内表面的有机胺；

所述中空纤维内层为指状多孔层，外层为海绵状微孔层；

所述有机胺负载在所述中空纤维的指状多孔层的内表面上；

所述固态胺吸附剂的制备方法为：将有机胺溶液负载在中空纤维的指状多孔层的内表面，然后除去溶剂，得到固态胺吸附剂；

所述中空纤维的制备方法为相转化法；

所述相转化法包括如下步骤：

（1）将制备原料溶于有机溶剂中，得到均相溶液；

（2）将均相溶液脱气、纺丝、固化、烧结，得到所述中空纤维；

所述脱气在0.01-0.1 MPa的真空烘箱中进行；

所述纺丝的气体压力为0.01-4 MPa；

所述中空纤维的制备原料包括聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、Al₂O₃或氧化钇稳定的氧化锆中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的固态胺吸附剂，其特征在于，所述有机胺以薄膜的形式存在。

3.根据权利要求1所述的固态胺吸附剂，其特征在于，所述有机胺以薄膜的形式负载在中空纤维的指状多孔层的内表面上。

4.根据权利要求1所述的固态胺吸附剂，其特征在于，所述有机胺包括三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、聚乙烯亚胺、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和二亚乙基三胺中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的固态胺吸附剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将有机胺溶液负载在中空纤维内表面，然后除去溶剂，得到固态胺吸附剂；

所述有机胺溶液负载在中空纤维的指状多孔层的内表面上；

所述中空纤维的制备方法为相转化法；

所述相转化法包括如下步骤：

（1）将制备原料溶于有机溶剂中，得到均相溶液；

（2）将均相溶液脱气、纺丝、固化、烧结，得到所述中空纤维；

所述脱气在0.01-0.1 MPa的真空烘箱中进行；

所述纺丝的气体压力为0.01-4 MPa；

所述中空纤维的制备原料包括聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、Al₂O₃或氧化钇稳定的氧化锆中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺溶液的质量百分浓度为9-60%。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机胺溶液的质量百分浓度为10-30%。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂为甲醇、乙醇或甲苯中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述除去溶剂的方法为在40-80℃下烘干1-3 h。

10.根据权利要求1-4中的任一项所述的固态胺吸附剂在吸附CO₂中的应用。

11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述固态胺吸附剂用于吸附浓度低于1%的CO₂。

12.一种CO₂吸附组件，其特征在于，所述CO₂吸附组件包括至少一根权利要求1-4中的任一项所述的固态胺吸附剂。

13.根据权利要求12所述的CO₂吸附组件，其特征在于，所述CO₂吸附组件包括3-20根权利要求1-4中的任一项所述的固态胺吸附剂。

14.根据权利要求12所述的CO₂吸附组件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）取至少一根权利要求1-4中的任一项所述的固态胺吸附剂，将其一端利用改性丙烯酸酯胶粘剂密封；

（2）利用胶粘剂粘结固定固态胺吸附剂未密封一端做成集束，集束未密封的一端与石英管连接，得到CO₂吸附组件；

其中，石英管用来通入待脱除CO₂的混合气体。