[发明专利]一种适应中低浓度CO2

权利要求书

1.一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，具体为选用聚乙烯亚胺和氨基羧酸型离子液体作为氨基负载材料，利用物理浸渍和化学接枝两种方法的协同作用对锂铝水滑石进行氨基改性，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1、锂铝水滑石基体的合成：取3-8g的LiCl和4-9gAlCl₃·6H₂O溶解于200ml去离子水中，之后再取5-10g的尿素加入200ml去离子水中，将上述两种混合溶液同时加入三口烧瓶中，搅拌8-12小时将沉淀过滤用去离子水洗涤至沉淀pH呈中性，将其置于378K下先干燥24-36小时，最后将其放入电阻炉中在573K高温下焙烧12-16个小时得到锂铝水滑石基体；

S2、活化阴离子交换树脂：首先将阴离子交换树脂用饱和NaCl溶液浸泡16-24小时，之后用5％的HCl溶液浸泡12-15小时用去离子水洗至pH呈中性，最后用4％NaOH溶液浸泡10-13小时，倒出溶液并用去离子水洗至pH呈中性，所得活化阴离子交换树脂装入离子交换柱中待用；

S3、氨基羧酸型离子液体的制备：将2-6g的三丁基乙基溴化膦溶解在100ml去离子水中并通过活化的阴离子交换树脂进行离子交换，收集离子交换柱中的洗出液，向溶液中加入相应量的亚氨基二乙酸固体，将混合物在室温下搅拌12-16小时，最后将混合物在353K温度条件下真空干燥42-48小时，得到所需离子液体；

S4、聚乙烯亚胺功能化锂铝水滑石吸附剂的制备：采用锂铝水滑石作为载体，使用聚乙烯亚胺对锂铝水滑石进行改性，取1-4g的锂铝水滑石粉末加入180-200ml的对二甲苯溶剂中并在室温搅拌1-3小时，接着将0.1-0.4g聚乙烯亚胺加入混合液中将所得沉淀过滤洗涤至pH呈中性，最后将其在353K温度条件下干燥8-12小时得到聚乙烯亚胺功能化锂铝水滑石吸附剂；

S5、氨基羧酸型离子液体功能化锂铝水滑石吸附剂的制备：使用氨基羧酸型离子液体对S4所得吸附剂进一步改性，将0.1-0.4g离子液体溶于15-20mL无水乙醇中并在室温下搅拌20分钟，之后将1.0-4.0g的聚乙烯亚胺功能化锂铝水滑石加入上述混合液中搅拌30分钟和超声溶解30分钟以确保固液两相完全接触，然后将浆液在380K下干燥半天，最后将吸附剂研磨至100目得到氨基羧酸型离子液体功能化锂铝水滑石吸附剂。

2.根据权利要求1所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S1中所选用高温热处理温度为573K。

3.根据权利要求1或2所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S1中所选用的LiCl和AlCl₃·6H₂O为纯度为99％的试剂。

4.根据权利要求1所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S2中离子交换树脂需选用5％的HCl溶液浸泡。

5.根据权利要求1所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S3中是通过化学接枝法用聚乙烯亚胺对锂铝水滑石进行改性。

6.根据权利要求1或3所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S3中是选用活化过的离子交换树脂进行离子交换。

7.根据权利要求1所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S3中需要将混合物在真空干燥箱中进行干燥。

8.根据权利要求1所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S5中所选用的离子液体为氨基羧酸型离子液体。

9.根据权利要求1所述的一种适应中低浓度CO₂高效捕集的方法与流程，其特征在于：所述S5中吸附剂研磨目数为100目。