[发明专利]一种掺杂氮化硅的高温CO2钙基吸附剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种掺杂氮化硅的高温CO₂钙基吸附剂的制备方法，属于CO₂的高温吸附和分离领域。本发明以正硅酸乙酯和木粉为原料，采用溶胶‑凝胶碳热还原一步法制备氮化硅前驱体，以木粉制得的氮化硅为惰性支撑材料，经过碳化、浸渍、氮化、煅烧和掺杂过程制备高温CO₂钙基吸附剂，其掺杂后的钙基吸附剂CO₂循环吸附性能明显提高。本发明原料易得、制备方法简便、CO₂吸附性能好，很好地改善高温钙基吸附剂多次碳酸化/煅烧循环后易烧结、CaO转化率低、吸附容量下降的问题，具有较好的发展前景。

主权项

1.一种掺杂氮化硅的高温CO₂钙基吸附剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）在温度700~ 800℃条件下，木粉在N₂或Ar气体氛围下碳化反应2~4 h得到碳粉；（2）将步骤（1）的碳粉和正硅酸乙酯混合均匀，在搅拌条件下滴加氨水调节混合溶液的pH值为8~9，室温下陈化反应20~30h，然后将反应物干燥至恒重；其中碳粉和正硅酸乙酯的C:Si摩尔比为1.5~2.5:1；（3）在温度为900~1500℃条件下，将步骤（2）中所得产物与N₂气体反应3~6h，然后高温预煅烧反应物即得氮化硅前驱体；（4）将步骤（3）得到的氮化硅前驱体和CaO前驱体溶液混合均匀，在温度100~120℃，磁力搅拌的条件下，反应8 ~15 h，然后干燥并研磨均匀；其中氮化硅前驱体和CaO前驱体的摩尔比为0.53~ 2.5:1；（5）将步骤（4）中所得产物进行高温预煅烧即得掺杂氮化硅的高温CO₂钙基吸附剂。