目 录
1 前言 1
1.1 CO2的来源及危害 1
1.2 CO2减排技术 1
1.3 CO2吸附技术研究进展 2
2 实验原料和方法 8
2.1 实验主要试剂 8
2.2 实验主要设备 8
2.3 实验步骤 9
3 蔗糖为炭源制备13X/C 10
3.1 NaOH用量对复合材料的影响 10
3.2 NaAlO2用量对复合材料的影响 10
3.3 蔗糖用量对复合材料的影响 13
4 糠醇为炭源制备13X/C 15
4.1 NaOH用量对复合材料的影响 15
4.2 NaAlO2用量对复合材料的影响 16
5 CO2吸附性能研究 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 前言
1.1 CO2的来源及危害
在自然界中二氧化碳含量丰富，是大气组成的一部分。二氧化碳也包含在某些天然气或油田伴生气 中以及碳酸盐形成的矿石 中。大气里二氧化碳的含量为0.03~0.04%（体积比），总量约2.75×1012t，主要由含碳物质燃烧和动物的新陈代谢产生。（1）凡是有机物 （包括动植物）在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO2；（2）石油  *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$ 
/view/16263.htm>、石腊 、煤炭 、天然气 燃烧过程中，也会释放出CO2；（3）石油、煤炭在生产化工产品 过程中，也会释放出CO2；（4）所有粪便 、腐植酸 在发酵，熟化的过程中也会释放出CO2；（5）所有动物在呼吸过程中，都要吸O2吐出CO2；（6）所有绿色植物 都吸收CO2释放出O2，进行光合作用 ；（7）一切工业生产，城市运转，交通等都离不开排放二氧化碳。CO2气体，就是这样，在自然生态平衡中，进行无声无息的循环。
二氧化碳的密度较空气大，当二氧化碳少时对人体是无危害的，但其超过一定量时会影响人（其他生物也是）的呼吸，原因是血液中的碳酸浓度增大，酸性增强，产生酸中毒。空气中二氧化碳的体积分数为1%时，感到气闷，头昏，心悸；4%-5%时感到眩晕。6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
CO2对环境上的危害主要是温室效应。因为二氧化碳具有保温的作用，会逐渐使地球表面的温度升高。近100年，全球气温升高0.6℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高1.5-4.5℃。由温室效应所引起的海平面上升，也会对人类的生存环境产生巨大的影响，两极海洋的冰块也将全部融化，所有这些变化对野生动物而言无异于灭顶之灾[1]。近年来，温室效应引起的全球性气候变化已逐渐成为备受重视的环境问题，CO2作为温室效应的最大贡献者，其在大气中的含量与日俱增，并且在不断加剧全球气候和生态的恶化。我国是仅次于美国的世界第二大CO2排放国，如果不采取相应有效的控制手段，预计将在二十年内超过美国成为头号排放国。因此，如何减少空气中CO2是当今节能减排的主要任务。
1.2 CO2减排技术
（1）减少使用汽车，低碳出行；不使用一次性筷子或不使用塑料购物袋；减少燃烧，能源革新，采用燃料脱碳与燃料电池。
（2）CO2的主要来源有烟道气、动物呼吸、汽车尾气等，目前分离与捕获CO2的主要方法有溶剂吸收法[2]、膜分离法[3]、固体吸附法[4-6]等。其中，溶剂吸收法最为成熟，以其工艺及设备简单，已经广泛应用于工业化生产，但此方法存在吸收剂再生困难、设备容易腐蚀等问题；膜分离法则由于分离效率低、膜放大困难及难以实现工业化等问题在应用上受到限制；固体吸附法是兴起相对较晚的CO2吸附分离技术，与溶剂吸收法及膜分离法相比，其具有工艺简单、对设备腐蚀性小、吸附剂回收再生、能耗低等优点，因此，该技术在CO2吸附分离领域发展迅速。
1.3 CO2吸附技术研究进展
固体吸附剂有介孔硅分子筛负载型吸附剂，介孔硅分子筛具有大比表面积和在 2~10 nm 内可调的均一的孔径分布，在吸附、分离与催化等领域中有广阔的应用前景；聚合物负载型吸附剂，聚合物多孔材料亦具有比表面积高、孔容大等作为吸附剂载体必须的特性，此外，聚合物多孔材料表面易修饰，更容易实现金属离子的配位以及胺基的负载，且其大孔径效应更有利于CO2在孔道中的扩散。此外，还有沸石负载型吸附剂、活性炭、碳纳米管等CO2吸附剂。其中碳纳米管和13X沸石是目前对CO2具有较好选择吸附效果的吸附剂。
1.3.1 沸石吸附CO2研究进展
1.3.1.1 沸石的吸附特性
沸石分子筛对CO2、H2O等分子具有较强的吸附性能，对于具有不同形状、不饱和度、临界直径和极性的分子具有选择吸附性。该吸附特点主要源于以下几个方面。
（1）有较大的比表面积和孔体积。沸石分子筛的结构一般为蜂窝状，其孔体积可占晶体总体积的50%以上，晶穴直径一般在0.6-1.5nm。
（2）由于孔径比较均匀且单一，只有比孔径小的分子才能被吸附，而构型较大的分子则被阻挡在孔口之外，这就使其具有极强的吸附选择性。例如，对于含有正己烷（直径0.49nm）和分子直径大于0.5nm的苯、四氢蔡、甲基环己烷的混合物，以CaA型沸石分子筛吸附时发现，正己烷可以被CaA型分子筛吸附，而其他物质则未被吸附。
（3）分子筛表面中和骨架上负电荷的配位阳离子对吸附一些分子具有特殊的作用。
对沸石/活性炭复合材料的研究，国内外学者探索出许多方法来合成出这种材料。开始，人们只是将沸石分子筛和活性炭进行简单的搅拌混合，并加入粘结剂成型。该方法获得的材料吸附性能较差，且在高温环境中机械强度降低，容易破碎，同时生产成本并没有降低。Gyorgy Onyestyak等[19]用松木在700℃氮气保护下制备出活性炭，并将其均匀的涂抹在X型沸石分子筛表面制得复合材料。Hu Zhonghua[20,21]等以煤研石为原料，以ZnCl2或KOH为活化剂将材料中的碳转化为活性炭并经水热晶化制得复合材料，该复合材料对有机物具有优良的吸附性能。邓晓虎，高滋等人也以煤研石为原料制得活性炭[22]，然后又合成出硅胶一活性炭复合材料[23]。唐颐、高滋等则先将煤研石中碳转化为活性炭，再将硅铝酸盐通过水热晶化合成出A型和X型沸石分子筛[24]，最终制得沸石/活性炭复合材料[25]。Michihiro Miyake等[12]则以粉煤灰为原料，加入NaOH活化制备出活性炭，再进行水热晶化最终合成出X型沸石/活性炭复合材料和A型沸石/活性炭复合材料。

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