[发明专利]一种二氧化碳直接空气捕集方法

权利要求书

1.一种二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）吸收阶段：通过吸附剂吸收捕集空气中的二氧化碳直至饱和；

（2）解吸再生阶段：在高真空状态下，将吸附剂加热至105~110℃，使吸附剂解吸再生，释放出纯的二氧化碳气体；

（3）冷却阶段：利用空气对吸附剂降温至室温后，进行下一个吸收-解吸再生循环；

所述吸附剂由包括如下步骤的方法制备得到：将煤粉与碳酸钾溶液混合后进行活化处理，生成多孔碳材料；再将多孔碳材料与碳纳米管、离子液体混合后，进行碳化处理，制得所述吸附剂；

所述吸附剂的制备方法中，所述离子液体的阳离子为季铵盐离子、季膦盐离子、咪唑离子、吡啶离子、吡咯离子、哌啶离子中的一种或两种以上的组合；所述离子液体的阴离子为氯离子、溴离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、氯铝酸根离子、过氟甲基磺酸亚胺盐离子中的一种或两种以上的组合；

所述吸附剂的制备方法中，所述多孔碳材料与所述碳纳米管的质量比为(1~3):(2~8)；所述离子液体的浓度为10~15mmol/L；所述多孔碳材料与所述离子液体的质量体积比为(6~10)g:(100~150)ml；

所述吸附剂的制备方法中，所述碳化处理的温度为400~600℃，碳化时间为6~12h。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，步骤（2）中，所述加热是通过电流而造成的焦耳效应来执行的。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，步骤（2）中，所述高真空状态下的压力为1.33×10^-1~1.33×10^-6 Pa。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，步骤（1）中，所述吸附剂在温度为20~30 ℃，压力为1~1.5atm的条件下对空气中的二氧化碳进行吸收。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，步骤（1）中，所述空气的流量为10000~12000 m³/h。

6.根据权利要求1所述的二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，所述吸附剂的制备方法中，所述煤粉的目数为60~80目；所述碳酸钾溶液的质量分数为5~8 wt.%；所述煤粉与所述碳酸钾溶液的质量比为1:25~1:30；搅拌混合的时间为12~24 h。

7.根据权利要求1所述的二氧化碳直接空气捕集方法，其特征在于，所述吸附剂的制备方法中，所述活化处理的温度为400~600℃，活化时间为3~5h。