一種二氧化碳吸附劑及其製備方法

2023-07-01 09:21:41

一種二氧化碳吸附劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種二氧化碳固體胺吸附劑及其製備方法，該吸附劑包括大孔尺度(50～550nm)的二氧化矽空心球載體，及通過原位聚合方式化學鍵合於空心球內外表面的線型聚-L-精氨酸(PLA)。其具體製備方法如下：(1)利用正矽酸乙酯和聚苯乙烯乳液(PS)合成二氧化矽空心球載體；(2)使用3-氨基丙基三甲氧基矽將空心球載體表面胺基化；(3)採用原位聚合的方式在空心球的內外表面原位聚合PLA。該吸收劑具有吸附-解吸附速度快，吸附容量大，長期穩定性好等顯著優點，解決了目前工業用液氨吸附劑存在的腐蝕、高能耗的問題；也解決了固體胺吸附劑存在的長期吸附性差，吸附容量低的問題。
【專利說明】-種二氧化碳吸附劑及其製備方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於化工領域，具體涉及一種二氧化碳吸附劑及其製備方法。

【背景技術】
[0002] 近幾十年來，由於大氣中W Ch為代表的溫室氣體濃度持續升高，（?捕獲與存儲 技術得到了快速的發展。氨水吸收法是目前進行大規模工業氣體吸收最為常用的方法，但 該種方法存在很多不足，比如：高能耗，對設備的腐蝕性強，吸收容量低等。為了更好的改善 該些問題，科學家們開始轉向固體吸附劑的研究，將小分子氨或者高分子氨直接包埋到固 體載體（如介孔娃，碳，有機樹脂W及其它高分子材料）中。和傳統液氨吸附相比，固體胺 吸附劑再生能耗小，對設備的腐蝕性小，而且在C&的捕獲過程中有很高的選擇性。近年來， 介孔娃由於具有較大的比表體積W及優異的熱穩定性在過去的十幾年中備受關注，多用做 有機固體氨吸附劑的載體。
[0003] 目前，有H種方式把氨包埋到固體載體中。第一種是傳統的浸潰方法，即把多孔 娃載體直接浸到小分子氨（如四己帰五胺）或者高分子胺（聚己帰亞胺）的溶液中。該 種方式的缺點是胺和娃載體的結合方式為物理結合，一旦採用加熱法重生吸附劑時，氨容 易通過揮發等方式脫離，從而降低吸附劑性能。如中國專利CN 201110147916. 6公開了 一種介孔娃/有機質複合型二氧化碳吸附劑，採用浸潰方法將小分子氨或高分子胺包埋 在介孔娃中，存在長期隱定性差的缺點。第二種方式是將小分子胺通過化學方式固定於 多孔娃載體上，該種包埋方式因為採用化學鍵連接，胺和載體的連接穩定，但因胺分子量 較小，吸附劑胺含量低，因此吸附量低（Ind. Eng. Chem. Res. 2007, 46, 446-458)。第H種方 式是在多孔娃載體上進行高分子胺的原位聚合，該種吸附劑的缺點是，由於採用娃載體的 孔較小，聚合形成的支鏈型高分子有機胺極易堵塞介孔，造成吸附能力的嚴重下降（化em. Mater. 2008, 20, 1126-1133)。
[0004] 基於上述原因，尋找一種吸收容量大，吸收和解吸速度快，穩定性高的新型(?吸 附劑成為該領域亟需解決的問題。本申請中，通過採用大孔尺度（直徑乂 Onm)的聚苯己帰 微球為犧牲模板，製備大孔尺度的（50?500nm)二氧化娃空也球載體，可W解決使用介孔 尺度載體易堵塞的缺陷；由於大孔尺度H維通道的存在，（?吸收和解吸附速度快；由於採 用化學鍵合的方式在載體上原位聚合高分子胺，所得吸附劑的穩定性高，吸收容量大。


【發明內容】

[0005] 本發明的目的在於克服現有技術的缺點，尋求設計提供一種固體胺二氧化碳吸附 劑及其製備方法。本發明所提供的吸附劑具有穩定、吸附量大、吸收和解吸速度快等優點。
[0006] 為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是：
[0007] -種二氧化碳吸附劑，由內外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過化學鍵固定於載體的內外表面。一種二氧化娃 的製備方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球載體的內外表面氨基化，再採用原位聚合 的方式在空也球的內外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附劑。
[0008] 所述的氨化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0009] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為50?550nm ;孔徑低於50nm時，高分子聚合後容 易造成孔洞堵塞，降低吸附動力學；而孔徑過大，比如大於550nm時，吸附劑的比表面積則 下降過多，使吸附容量降低。
[0010] 所述的PLA為線型高分子；通過採用線型的PLA分子，可W解決支化型高分子聚合 度高時造成的吸附通道堵塞問題，進一步解決了胺分子量高時存在的吸附速度慢，吸附周 期長的問題。
[0011] 具體步驟如下：
[0012] 1)二氧化娃空也球載體的製備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續超聲2小時，然後離也分離，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰模板通過 鍛燒除去；
[0013] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 5wt%?2. 62wt% ;
[0014] 優選的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 60wt% ;
[0015] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為；100:1?70:1 ;
[0016] 優選的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為85:1 ;
[0017] 2)二氧化娃空也球的氨基化；將步驟1)製備的二氧化娃空也球在IOOC真空乾燥 12h，然後加入無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24小時；將所得 固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水體積比為1:1的混合物和甲醇依次洗塗，並在真空5(TC下 乾燥，即得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[001引所述的無水甲苯與二氧化娃空也球載體的質量比為35:1 ;
[0019] 所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質量比為7:1 ;
[0020] 3)二氧化碳吸附劑的製備；取步驟2)製備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶於 N-駿基內酸酢精氨酸溶液，於5(TC下攬拌48小時，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗塗，將得到的固體物於4(TC下乾燥，即得到二氧化碳吸附劑，於4(TC烘箱中儲 存；
[0021] N-駿基內酸酢精氨酸作為聚合單體，利用娃球內外表面接枝的胺作為引發劑發生 聚合,合成了 PLA ;
[002引所述的N-駿基內酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0023] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸依據碩±論文《生物可降解環境響應聚合物的製備 及性能》，段鵬雪，西北師範大學；所提供的方法製備；
[0024] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比比為20 : 1 ?80 ;1。
[0025] 現有技術中，二氧化碳吸附劑大部分是將高分子胺採用物理方法吸附於載體上， 化學方法較少，我們採用的是化學方法；進一步來講，採用化學方法的一般是將高分子胺固 定到介孔尺度的載體上，該樣容易造成孔道堵塞，吸附動力學下降，我們是將高分子材料固 定於大孔尺度的載體上；更進一步，和W前採用大孔尺度海綿狀的多孔Si〇2載體不同，本發 明工藝中取消了硝酸的使用，從而製備所需的空也球載體。
[0026] 所述的PLA為線型高分子，通過化學鍵與二氧化娃空也球載體相鍵合，該種高分 子未見在(?吸附劑中的使用；聚-k精氨酸為線型高分子，可W避免支化型高分子聚合度 高時易造成的泡孔堵塞，動力學性能下降的缺點，另外聚-k精氨酸由於其結構中氨基的 個數比較多，所W利用它做二氧化碳吸附劑具有更大的二氧化碳吸附容量。
[0027] 吸附劑可吸收電廠煙氣W及空氣中的C〇2氣體，吸附溫度為25-75C，解吸附溫度 為 110〇C。
[0028] 與現有技術相比，本發明的優勢在於：
[0029] (1)通過化學原位聚合方式，將所得高分子氨通過化學鍵方式連接在空也球Si化 的內外表面，解決了現有物理吸附存在的長期穩定性差的問題；
[0030] 似和介孔尺度的娃載體相比，採用大孔尺度（直徑50?550nm)的娃載體可W有 效增加有機胺的分子量，消除介孔尺度載體存在的分子量限制效應，提高吸附能力，有效解 決了目前化學吸附存在的容量低的問題；
[0031] (3)通過採用線型的PLA分子，可W解決支化型高分子聚合度高時造成的吸附通 道堵塞、吸附速度慢、吸附周期長的問題。因此，本吸附劑具有(?吸收容量大，吸收-解吸 速度快，穩定性高等特點。
[0032] 綜上所述，本發明所提供的一種新型的二氧化碳吸附劑，具有穩定性高，容量大等 優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[003引 圖1 SH-LA-60和甜-LA-80兩種類型的吸附劑的吸收-解吸循環過程；
[0034] 圖2實施例1中製備的二氧化娃空也球載體的掃描電鏡圖片；
[0035] 圖3 PLA在Si化空也球表面原位聚合示意圖；
[0036] 本申請中的英文縮寫釋義：
[0037] PLA為聚-k精氨酸，精氨酸NCA為N-駿基內酸酢精氨酸，THF為四氨巧喃，DMF 為二甲基甲醜胺，

【具體實施方式】
[0038] 下面結合具體的實施方式，對本發明做進一步的解釋。
[0039] 實施例1 :
[0040] (1)二氧化娃空也球載體的製備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋550mg和 聚苯己帰乳液息浮液6. 96ml (直徑526nm，2. 62wt % )，所得混合物持續超聲2小時後，在 7000rmp的轉速下離也40min，室溫下乾燥1化後，將聚苯己帰乳液模板在600°C鍛燒8小時 除去。所製備的二氧化娃空也球表示為甜。
[0041] (2)取0.5g二氧化娃空也球載體，在IOOC下真空加熱乾燥12h，然後加入30ml無 水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0.398mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時。將所得固 體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥。
[0042] 做在氮氣保護下，向SD燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13. 2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續攬拌，冰浴；向恆壓滴液漏鬥中加入2ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處於冰浴的立口燒瓶中，室溫反應24小時。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗塗，可 得精氨酸NCA。然後將37ml0. 2M的精氨酸NCA溶液（20:1單體/引發劑）加入到250ml含 有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在5(TC下攬拌48小時。將所得粉末進行離也分 離，並用50ml的THF，DMF和氯仿洗塗。將得到的複合材料進行乾燥，於4(TC烘箱中儲存。 製備的吸附劑表示為甜-LA-20,其中20表示的單體/引發劑的比率。
[004引 實施例2
[0044] -種二氧化碳吸附劑，由內外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過化學鍵固定於載體的內外表面。
[0045] 一種製備一種二氧化碳吸附劑的方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球的內 外表面氨基化，再採用原位聚合的方式在空也球的內外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附 劑；
[0046] 所述的氨基化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0047] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為50nm ;
[0048] 所述的PLA為線型高分子；
[004引具體步驟如下：
[0050] 1)二氧化娃空也球載體的製備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續超聲2小時，然後離也分離，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰乳液模板 通過鍛燒除去；
[0051] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 5wt% ;
[0052] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為；100:1 ;
[0053] 2)二氧化娃空也球載體的氨基化；將步驟1)製備的二氧化娃空也球載體在IOOC 真空乾燥一整夜，然後加入無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24 小時；將所得固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥，即 得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[0054] 所述的無水甲苯與二氧化娃空也球載體的質量比為35:1 ;
[00巧]所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質量比為7:1 ;
[0056] 3)二氧化碳吸附劑的製備；取步驟2)製備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶於 N-駿基內酸酢精氨酸溶液，於5(TC下攬拌48小時，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗塗，將得到的固體物於4(TC下乾燥，即得到二氧化碳吸附劑，於4(TC烘箱中儲 存；
[0057] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0058] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸依據碩±論文《生物可降解環境響應聚合物的製備 及性能》，段鵬雪，西北師範大學；所提供的方法製備；
[0059] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比為30 ;1， 所製備的吸附劑表示為甜-LA-30。
[0060] 實施例3 :
[0061] (1)二氧化娃空也球載體的製備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋660mg和 聚苯己帰乳液息浮液8. 35ml (直徑526皿，2. 62wt % )，所得混合物持續超聲2小時後，在 7000rmp的轉速下離也40min，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰乳液模板在60(TC鍛燒6小時 除去。
[0062] (2)取0. 6g二氧化娃空也球載體，在IOOC下真空加熱乾燥一整夜，然後加入36ml 無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0.478mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時。將所得 固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥。
[0063] 做在氮氣保護下，向SD燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13.2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續攬拌，冰浴；向恆壓滴液漏鬥中加入2ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處於冰浴的立口燒瓶中，室溫反應24小時。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗塗，可 得精氨酸NCA。然後將74ml0. 2M的精氨酸NCA溶液（40:1單體/引發劑）加入到250ml含 有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在5(TC下攬拌48小時。將所得粉末進行離也分 離，並用50ml的THF，DMF和氯仿洗塗。將得到的複合材料進行乾燥，於4(TC烘箱中儲存。 製備的吸附劑表示為甜-LA-40,其中40表示的單體/引發劑的比例。
[0064] 實施例4
[0065] 一種二氧化碳吸附劑，由內外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過化學鍵固定於載體的內外表面。
[0066] -種製備二氧化碳吸附劑的方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球的內外表 面氨基化，再採用原位聚合的方式在空也球的內外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附劑；
[0067] 所述的氨基化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0068] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為55化m ;
[0069] 所述的PLA為線型高分子；
[0070] 具體步驟如下：
[0071] 1)二氧化娃空也球載體的製備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續超聲2小時，然後離也分離，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰乳液模板 通過鍛燒除去；
[0072] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 62wt% ;
[0073] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為：70:1 ;
[0074] 2)二氧化娃空也球載體的氨基化；將步驟1)製備的二氧化娃空也球載體在IOOC 真空乾燥一整夜，然後加入無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24 小時；將所得固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥，即 得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[0075] 所述的無水甲苯與二氧化娃空也球載體的質量比為35:1 ;
[0076] 所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質量比為7:1 ;
[0077] 3)二氧化碳吸附劑的製備；取步驟2)製備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶於 N-駿基內酸酢精氨酸溶液，於5(TC下攬拌48小時，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗塗，將得到的固體物於4(TC下乾燥，即得到二氧化碳吸附劑，於4(TC烘箱中儲 存；
[0078] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0079] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸依據碩±論文《生物可降解環境響應聚合物的製備 及性能》，段鵬雪，西北師範大學；所提供的方法製備；
[0080] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比為50 ;1， 所製備的吸附劑表示為甜-LA-50。
[0081] 實施例5:
[0082] (I)二氧化娃空也球載體的製備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋550mg和 聚苯己帰乳液息浮液6. 96ml (直徑526皿，2. 62wt % )，所得混合物持續超聲2小時後，在 7000rmp的轉速下離也40min，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰乳液模板在65(TC鍛燒5小時 除去。
[0083] (2)取0. 5g二氧化娃空也球載體，在IlOC下真空加熱乾燥一整夜，然後加入40ml 無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0.398mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時。將所得 固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥。
[0084] 做在氮氣保護下，向SD燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13. 2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續攬拌，冰浴；向恆壓滴液漏鬥中加入2ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處於冰浴的立口燒瓶中，室溫反應24小時。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗塗，可 得精氨酸NCA。然後將11 ImlO. 2M的精氨酸NCA溶液化0:1單體/引發劑）加入到250ml 含有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在6(TC下攬拌48小時。將所得粉末進行離也 分離，並用50ml的THF，DMF和氯仿洗塗。將得到的複合材料進行乾燥，於4(TC烘箱中儲存。 製備的吸附劑表示為SH-LA-60,其中60表示的單體/引發劑的比率。
[0085] 實施例6
[0086] -種二氧化碳吸附劑，由內外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過化學鍵固定於載體的內外表面。
[0087] -種製備二氧化碳吸附劑的方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球的內外表 面氨基化，再採用原位聚合的方式在空也球的內外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附劑；
[0088] 所述的氨基化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0089] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為50化m ;
[0090] 所述的PLA為線型高分子；
[0091] 具體步驟如下：
[0092] 1)二氧化娃空也球載體的製備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續超聲2小時，然後離也分離，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰乳液模板 通過鍛燒除去；
[0093] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 60wt% ;
[0094] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為；80:1 ;
[0095] 2)二氧化娃空也球載體的氨基化；將步驟1)製備的二氧化娃空也球載體在IOOC 真空乾燥一整夜，然後加入無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24 小時；將所得固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥，即 得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[0096] 所述的無水甲苯與二氧化娃空也球載體的質量比為35:1 ;
[0097] 所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質量比為7:1 ;
[0098] 3)二氧化碳吸附劑的製備；取步驟2)製備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶於 N-駿基內酸酢精氨酸溶液，於5(TC下攬拌48小時，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗塗，將得到的固體物於4(TC下乾燥，即得到二氧化碳吸附劑，於4(TC烘箱中儲 存；
[0099] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0100] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸依據碩±論文《生物可降解環境響應聚合物的製備 及性能》，段鵬雪，西北師範大學；所提供的方法製備；
[0101] 所述的N-駿基內酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比為70 ;1， 所製備的吸附劑表示為甜-LA-70。
[0102] 實施例7 :
[0103] (1)二氧化娃空也球載體的製備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋660mg和 聚苯己帰乳液息浮液8. 35ml (直徑50nm，2. 5wt % )，所得混合物持續超聲2小時後，在 7000rmp的轉速下離也40min，室溫下過夜乾燥後，將聚苯己帰乳液模板在34CTC鍛燒3小 時，然後在60(TC鍛鍊3小時除去。
[0104] (2)取0. 6g二氧化娃空也球載體，在IOOC下真空加熱乾燥一整夜，然後加入36ml 無水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0. 478mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時。將所得 固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗塗，並在真空下乾燥。
[0105] (3)在氮氣保護下，向H 口燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13. 2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續攬拌，冰浴；向恆壓滴液漏鬥中加入2ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處於冰浴的立口燒瓶中，室溫反應24小時。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗塗，可 得精氨酸NCA。然後將148ml0. 2M的精氨酸NCA溶液巧0:1單體/引發劑）加入到250ml 含有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在5(TC下攬拌48小時。將所得粉末進行離也 分離，並用80ml的THF，DMF和氯仿洗塗。將得到的複合材料進行乾燥，於4(TC烘箱中儲存。 製備的吸附劑表示為甜-LA-80,其中80表示的單體/引發劑的比率。
[0106] 實驗例
[0107] 選取實施例1?7所製備的產品作為考查對象，分別就其物理性能、對0)2吸附能 力、穩定性等指標進行了考查，數據如下所示：
[010引 1.物理性能，
[0109] 分別就其表面積、泡孔體積等性能進行了測試，測試結果見表1，從表中可W看出 所製備的空也球具有高的表面積和泡孔體積，且隨著聚合在空也球內外表面PLA含量的增 力口，胺含量逐漸增加，表面積和泡孔體積逐漸降低。
[0110] 表1實施例1?7所製備的產品的物理性能
[0111]

【權利要求】
1. 一種二氧化碳吸附劑，其特徵在於，由內外表面氨基化的二氧化矽空心球做載體，線 型聚-L-精氨酸以原位聚合的形式通過化學鍵固定於載體的內外表面。
2. -種製備如權利要求1所述的一種二氧化碳吸附劑的方法，其特徵在於， 利用氨基化試劑，將二氧化矽空心球的內外表面氨基化，再採用原位聚合的方式在氨 基化的二氧化矽空心球的內外表面聚合聚-L-精氨酸，即得到二氧化碳吸附劑； 所述的氨基化試劑選自3-氨基丙基三甲氧基矽； 所述的二氧化矽空心球的孔徑為50?550nm ; 所述的聚-L-精氨酸為線型高分子； 具體步驟如下： 1) 二氧化矽空心球的製備：向玻璃瓶中加入正矽酸乙酯，聚苯乙烯乳液懸浮液，所得 混合物持續超聲2小時，然後離心分離，室溫下乾燥12h後，將聚苯乙烯模板通過煅燒除 去； 所述的聚苯乙烯乳液懸浮液的濃度為2. 5wt%?2. 62wt% ; 所述的正矽酸乙酯與聚苯乙烯乳液懸浮液的體積用量比為：1〇〇: 1?70:1 ; 2) 二氧化矽空心球的氨基化：將步驟1)製備的二氧化矽空心球在100°C真空乾燥 12h，然後加入無水甲苯和3-氨基丙基三甲氧基矽，將混合物在室溫下攪拌24小時；將所得 固體產物用甲苯，甲醇，甲醇/水體積比為1:1的混合物和甲醇依次洗滌，並在真空下50°C 下乾燥，即得到氨基化的二氧化矽空心球載體； 所述的無水甲苯與二氧化矽空心球載體的質量比為35:1 ; 所述的二氧化矽空心球載體與3-氨基丙基三甲氧基矽的質量比為7:1 ; 3) 二氧化碳吸附劑的製備：取步驟2)製備的氨基化的二氧化矽空心球載體，溶於 N-羧基內酸酐精氨酸溶液，於50°C下攪拌48小時，離心分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗滌，將得到的固體物於40°C下乾燥，即得到二氧化碳吸附劑，於40°C烘箱中儲 存； 所述的N-羧基內酸酐精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ; 所述的N-羧基內酸酐精氨酸與氨基化的二氧化矽空心球載體的摩爾比為20 :1?80 : 1〇
3. 如權利要求2所述的一種製備如權利要求1所述的一種二氧化碳吸附劑的方法，其 特徵在於，步驟1)中正矽酸乙酯與聚苯乙烯乳液懸浮液的體積用量比為85:1。
4. 如權利要求2所述的一種製備如權利要求1所述的一種二氧化碳吸附劑的方法，其 特徵在於，步驟1)中聚苯乙烯乳液懸浮液的濃度為2. 60wt%。
【文檔編號】C08G69/10GK104258828SQ201410491323
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】劉法謙, 李榮勳, 丁乃秀, 蘇娟, 劉莉, 李超芹, 李偉, 劉光燁 申請人:青島科技大學