分会场

内燃机碳中和与排放控制

摘要

直接空气碳捕集（DAC）是重要的负碳排放技术，基于聚乙烯亚胺（PEI）和四乙烯五胺（TEPA）负载多孔载体的化学吸附材料极具应用前景，其中载体的微观结构对其吸附能力有重要影响。本文选用多种大孔吸附树脂材料作为有机胺载体，考察了不同有机胺负载比例的DAC吸附材料对400ppm CO2的吸脱附容量和动力学性能以及湿度的影响。通过微观形貌、比表面积、孔容和孔径分布的表征，发现具有更高比表面积、更大孔径和孔容的吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸脱附速率，而过小的孔径不利于发挥材料的吸脱附容量，也会抑制材料的吸脱附速率。此外，水分能提升材料的吸附容量，但会减慢吸附和脱附速率。经过对有机胺负载量和测试气体含水量的优化，50% TEPA@HP20材料具有3.9mmol/g的二氧化碳吸附容量和3.6mmol/g的二氧化碳脱附容量，可以在1.1小时内完成吸附，20分钟完成脱附。50% TEPA@XAD16材料具有3.78mmol/g的吸附容量和3.41mmol/g的脱附容量，在1.2小时内完成吸附，在20分钟内完成脱附。50% TEPA@X-5材料具有2.5mmol/g的吸附容量和2.4mmol/g的脱附容量，在1.2小时内完成吸附，在1小时内完成脱附。本文获得的材料具有较好的吸脱附容量和较低的脱附温度（80摄氏度），有利于为DAC吸附材料多孔载体的选择和结构设计提供理论和实验指导。

关键词

直接空气碳捕集;吸附剂;有机胺;大孔吸附树脂

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