DEA/TEPA协同改性煤气化细渣的微结构与CO_(2)吸附性能OA

为提高煤气化细渣(CGFS)对CO_(2)的吸附能力,实现其资源化利用与碳减排,以质量分数为10%的二乙醇胺(DEA)、四乙烯五胺(TEPA)以及TEPA/DEA(复配质量比7∶3)作为氨基改性剂,采用物理浸渍法制备CGFS基CO_(2)吸附材料。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和N_(2)吸附-脱附测试对不同胺改性CGFS吸附材料表面官能团、物相组成、微观形貌和孔结构进行表征,利用CO_(2)吸附测试装置确定最优吸附条件(温度、压力和时间),并分析TEPA/DEA改性CGFS材料的吸附动力学和等温线。结果表明:胺改性增强了2θ=22°~26°范围内的非晶“馒头峰”强度,同时出现了O—H、N—H和—NH_(2)等基团的振动峰;CO_(2)吸附性能因氨基改性剂的加入得到了极大提升,在65℃、0.1 MPa条件下,DEA、TEPA及TEPA/DEA改性材料在60 min内达到最大CO_(2)吸附容量,分别为26.22 mg·g^(-1)、33.50 mg·g^(-1)、61.16 mg·g^(-1)。CGFS-TEPA/DEA吸附材料的CO_(2)吸附行为遵循伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,等量吸附热介于23~32 kJ·mol^(-1)之间,为物理吸附与化学吸附共同作用。该材料经过8次吸附-脱附循环后,吸附容量仅下降5.55%,具备良好的循环稳定性与应用潜力。