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中国土木工程学会燃气分会会刊
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用乙酸制备羟基化硅胶以增强CO2吸附性能

论文作者霍侦侦1，陈彬剑2杂志期数2024年7月刊
关键词CO2吸附；硅胶；羟基化；孔结构；重复使用性能
作者单位1.北京市煤气热力工程设计院有限公司山东分公司，山东济南250000；2.山东建筑大学热能工程学院，山东济南250000
采用乙酸改性制备了一种羟基化硅胶吸附剂，用于CO2静态吸附研究以揭示乙酸浓度和吸附温度对羟基化硅胶吸附性能的影响。通过乙酸羟基化硅胶，可以清理硅胶孔道并暴露其表面羟基，提高CO2平衡吸附量，其中最佳乙酸浓度为6 mol/L，最佳吸附温度为20 ℃，吸附压力0.62 MPa下吸附剂SG-C-6平衡吸附量可达35.88 mL/g，比硅胶高14.3%。选取吸附剂SG-C-6进行了重复使用性能实验，经过10次的重复使用后，平衡吸附量仍达到34.44 mL/g，比第1次吸附下降了4%，这表明其具有较好的重复使用性能。构建了羟基化硅胶的分子结构模型，从原子层面揭示了羟基化吸附剂的羟基化机理。结果表明，羟基化后的吸附剂的吸附能由-5.87 kJ/mol降至-10.57 kJ/mol，更低的吸附能表明羟基化后的吸附剂对CO2的亲和性更高，进一步证明了乙酸羟基化硅胶的必要性。
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