钛锂铝类水滑石/炭复合材料的制备及CO 2 吸附与光催化研究
发布时间：2021-10-11 18:54
CO2是大气中主要的温室气体,温室气体导致的温室效应如今己威胁到人类生存和社会发展,控制温室气体排放成为全人类面临的一个关键问题。化石能源的大规模使用是导致CO2排放量急剧增加的主要原因,其中燃煤电厂烟气中的CO2是最主要的排放源,占全球总排放量的37.5%。因此,烟气中CO2的有效捕集和转化成为CO2减排的重要突破口。CO2的物理吸附法和光催化还原制碳氢燃料技术被认为是最有前景的CO2减排利用方法,高效吸附剂和光催化剂基础研究是这一技术获得突破的关键。基于类水滑石（LDHs）独特的物理化学性质及吸附催化性能,本文采用共沉淀法制备了钛锂铝类水滑石（Ti/Li/Al-LDHs）及其炭复合材料。研究了材料的CO2吸附和光催化制甲烷的特性,建立了吸附剂、光催化剂结构和性能之间的构效关系,为进一步提高材料的相关性能提供新的研究思路和理论基础。探讨了金属元素比例、pH值、水浴温度、焙烧温度等反应条件变化对Ti/Li/Al-...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
可再生甲醇和液体燃料生产的二氧化碳中性循环[9]
1 绪论出了二氧化碳的燃烧后吸附过程。燃烧后吸附技术，是普遍认为一种 CO2分离技术。由图 1-2 可见，与其他吸附方法相比，燃烧后越性。从理论上说，燃烧后吸附技术适用于任何一种火力发电厂，种吸附方法相结合，也可以说以上三种方法最后都离不开燃烧后的来说，燃烧后的吸附装置可以加装在发电厂或化工厂现有的基础设大规模改造；由于它是一套独立存在的装置，因此在不同情况下可故障等，其他的工厂设备可以照常运行，当需求突然增加时，也2排放来应急。
CO2从化学溶剂中解析出来，从而获得较高浓度的 CO2，形用的系统。可见，普通烟气的压力小体积大，CO2浓度低，而且含有大量附系统庞大，耗费大量的能源，这是当前燃烧后的吸附技术中面临的难题选择是解决这一技术难题的关键[33]。3）CO2吸附剂的选择理吸附法是目前最具适用性和发展潜力的 CO2吸附方法，其关键是吸附 1-4 总结了目前常用的二氧化碳固体吸附剂材料的优缺点。可见，就单一，由于自身结构及化学性质等方面的局限性，很难同时兼具吸附容量高、环稳定性好、选择性及再生能力强的多种高性能。各类固体材料吸附剂在能应用方面的突出优势：如沸石分子筛的微孔发达而且价格低廉；MOF构而且比表面积高；POPs 的共价骨架结构和低压高选择性；以及有机胺复合思想，对新材料的合成均有很好借鉴意义。比较而言，多孔炭材料具及热稳定性，使其可应用于酸、碱、水汽等复杂环境，而且孔结构发达，过程中表现出较高的吸附性能[34]。此外，多孔炭材料在低分压时表现出与 材料相当甚至更优的吸附性能，常温下，通过惰性气氛吹扫即可实现循环用。因此，多孔炭材料在 CO2吸附分离方面的研究正日益受到人们关注
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2-based materials for photocatalytic hydrogen production[J]. G.L.Chiarello,M.V.Dozzi,E.Selli. Journal of Energy Chemistry. 2017(02)
[2]Cu/Fe/Al-LDHs的制备及其光催化还原CO2制备CH4研究[J]. 孔婷婷,张颖萍,周安宁,张丹. 西安科技大学学报. 2016(01)
[3]银缓释载银杀菌活性炭的低温水热炭化法制备[J]. 孔祥千,豆彩霞,柴源涛,李寿旺,李秋岩,刘守新. 功能材料. 2016(01)
[4]新型多级微/介孔固态胺吸附剂的制备及其CO2吸附性能研究[J]. 孔童童,王霞,郭庆杰. 燃料化学学报. 2015(12)
[5]多孔炭材料的设计合成及CO2吸附分离研究进展（英文）[J]. 张向倩,李文翠,陆安慧. 新型炭材料. 2015(06)
[6]基于纳米多孔钛酸锂结构的染料敏化太阳电池复合光阳极研究[J]. 虎学梅,顾正莹,李效民,高相东,施鹰. 无机材料学报. 2015(10)
[7]色散矫正密度泛函方法研究CO2在非均质碳基材料表面吸附行为[J]. 孙文晶. 山东化工. 2015(06)
[8]Material Studio（MS）软件在腐蚀与防护中的应用研究现状[J]. 谢思维,刘峥,刘进. 计算机与应用化学. 2015(02)
[9]压块工艺条件下煤种对活性炭孔结构发育的影响[J]. 解强,姚鑫,杨川,蒋煜,张军. 煤炭学报. 2015(01)
[10]中国能源革命与低碳发展的战略选择[J]. 何建坤. 武汉大学学报(哲学社会科学版). 2015(01)
博士论文
[1]Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤复合材料结构与性能研究[D]. 刘博.西安科技大学 2014
[2]还原CO2制甲酸甲酯的光催化作用及反应机理的研究[D]. 秦士跃.天津大学 2013
本文编号：3431067
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：106 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
可再生甲醇和液体燃料生产的二氧化碳中性循环[9]
1 绪论出了二氧化碳的燃烧后吸附过程。燃烧后吸附技术，是普遍认为一种 CO2分离技术。由图 1-2 可见，与其他吸附方法相比，燃烧后越性。从理论上说，燃烧后吸附技术适用于任何一种火力发电厂，种吸附方法相结合，也可以说以上三种方法最后都离不开燃烧后的来说，燃烧后的吸附装置可以加装在发电厂或化工厂现有的基础设大规模改造；由于它是一套独立存在的装置，因此在不同情况下可故障等，其他的工厂设备可以照常运行，当需求突然增加时，也2排放来应急。
CO2从化学溶剂中解析出来，从而获得较高浓度的 CO2，形用的系统。可见，普通烟气的压力小体积大，CO2浓度低，而且含有大量附系统庞大，耗费大量的能源，这是当前燃烧后的吸附技术中面临的难题选择是解决这一技术难题的关键[33]。3）CO2吸附剂的选择理吸附法是目前最具适用性和发展潜力的 CO2吸附方法，其关键是吸附 1-4 总结了目前常用的二氧化碳固体吸附剂材料的优缺点。可见，就单一，由于自身结构及化学性质等方面的局限性，很难同时兼具吸附容量高、环稳定性好、选择性及再生能力强的多种高性能。各类固体材料吸附剂在能应用方面的突出优势：如沸石分子筛的微孔发达而且价格低廉；MOF构而且比表面积高；POPs 的共价骨架结构和低压高选择性；以及有机胺复合思想，对新材料的合成均有很好借鉴意义。比较而言，多孔炭材料具及热稳定性，使其可应用于酸、碱、水汽等复杂环境，而且孔结构发达，过程中表现出较高的吸附性能[34]。此外，多孔炭材料在低分压时表现出与 材料相当甚至更优的吸附性能，常温下，通过惰性气氛吹扫即可实现循环用。因此，多孔炭材料在 CO2吸附分离方面的研究正日益受到人们关注
【参考文献】：
期刊论文
[1]TiO2-based materials for photocatalytic hydrogen production[J]. G.L.Chiarello,M.V.Dozzi,E.Selli. Journal of Energy Chemistry. 2017(02)
[2]Cu/Fe/Al-LDHs的制备及其光催化还原CO2制备CH4研究[J]. 孔婷婷,张颖萍,周安宁,张丹. 西安科技大学学报. 2016(01)
[3]银缓释载银杀菌活性炭的低温水热炭化法制备[J]. 孔祥千,豆彩霞,柴源涛,李寿旺,李秋岩,刘守新. 功能材料. 2016(01)
[4]新型多级微/介孔固态胺吸附剂的制备及其CO2吸附性能研究[J]. 孔童童,王霞,郭庆杰. 燃料化学学报. 2015(12)
[5]多孔炭材料的设计合成及CO2吸附分离研究进展（英文）[J]. 张向倩,李文翠,陆安慧. 新型炭材料. 2015(06)
[6]基于纳米多孔钛酸锂结构的染料敏化太阳电池复合光阳极研究[J]. 虎学梅,顾正莹,李效民,高相东,施鹰. 无机材料学报. 2015(10)
[7]色散矫正密度泛函方法研究CO2在非均质碳基材料表面吸附行为[J]. 孙文晶. 山东化工. 2015(06)
[8]Material Studio（MS）软件在腐蚀与防护中的应用研究现状[J]. 谢思维,刘峥,刘进. 计算机与应用化学. 2015(02)
[9]压块工艺条件下煤种对活性炭孔结构发育的影响[J]. 解强,姚鑫,杨川,蒋煜,张军. 煤炭学报. 2015(01)
[10]中国能源革命与低碳发展的战略选择[J]. 何建坤. 武汉大学学报(哲学社会科学版). 2015(01)
博士论文
[1]Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤复合材料结构与性能研究[D]. 刘博.西安科技大学 2014
[2]还原CO2制甲酸甲酯的光催化作用及反应机理的研究[D]. 秦士跃.天津大学 2013
本文编号：3431067
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