LSX活性炭复合材料气体吸附二氧化碳论文.doc

沸石X（LSX）活性炭复合材料的制备及其气体吸附性能研究【摘要】 煤矸石是目前我国积累量和排放量最大的固体废弃物之一。其不仅侵占土地,还易自燃并对水、大气造成污染。如何更有效的利用煤矸石生产高附加值的产品意义重大。我国减排CO2温室气体的国际压力和环境压力越来越大,同时CO2用途非常广泛,因此实行CO2减排和利用的研究迫在眉睫。另外在缓解能源紧张、减少煤矿事故、减少温室气体排放、减少环境污染等多重效应的驱动下,国内煤层气的综合开发利用正在形成热潮。因此迫切需要解决抽放煤层气中CH4的浓缩净化问题,从而使其得到有效利用。本课题研究的内容主要包括两方面,一是依据煤矸石废弃物的原料特点,在本课题组前人关于以煤矸石为主原料制备沸石A-活性炭和沸石X/活性炭复合材料工作的基础上,制备沸石LSX/活性炭复合材料,以期拓宽沸石/活性炭复合材料的应用范围；二是研究CO2、CH4和N2在沸石X/活性炭复合材料上的吸附性能,以期为变压吸附脱碳和甲烷浓缩技术提供新型高效吸附剂,为该复合材料的实际应用寻找目标和提供基础实验数据。具体实验内容及研究结果如下：1.以煤矸石为主原料,通过补加部分沥青和白炭黑,经混合并成型烘干碳化CO2活化水热晶化,可成功制备LSX型沸石/.更多还原【Abstract】 Elutrilithe is currently one kind of solid waste with largest quantities and accumulation in China. It not only takes the land source massively but also easily self-ignites, and all these can cause water and air pollution extremely. In this case, exploiting elutrilithe efficiently to provide the high value-added products is very significant.China is gravely facing the increased international pressure and environment impact to cut greenhouse gas (CO2) emission, while CO2 utilization is widespread.更多还原 【关键词】 LSX； 活性炭； 复合材料； 气体吸附； 二氧化碳； 【Key words】 LSX； Actived carbon； composite material； gas adsorption； CO2； 摘要 3-6 ABSTRACT 6-9 第一章 文献综述与选题 13-27 1.1 沸石的基本结构、特性及制备 13-18 1.1.1 沸石分子筛的基本结构 13-15 1.1.2 沸石分子筛的主要特性 15-17 1.1.3 FAU型沸石分子筛的主要制备方法 17-18 1.2 活性炭的基本结构、制备及吸附性能 18-21 1.2.1 活性炭的基本结构 18-20 1.2.2 活性炭的制备方法 20-21 1.2.3 活性炭的吸附特性 21 1.3 沸石/活性炭复合材料的研究现状 21-24 1.3.1 沸石/活性炭复合材料的制备 22-23 1.3.2 沸石/活性炭复合材料的应用 23-24 1.4 N_2、CO_2、CH_4吸附材料的研究现状 24 1.5 论文选题目的及意义 24-25 1.6 论文主要内容 25-27 第二章 实验部分 27-33 2.1 实验原料与试剂 27-28 2.1.1 煤矸石 27 2.1.2 白炭黑 27 2.1.3 沥青 27 2.1.4 主要试剂 27-28 2.2 制备路线 28-30 2.3 制备过程中投料量的计算 30-31 2.4 13X/活性炭复合分子筛的合成及改性 31 2.5 材料的表征分析方法 31-33 2.5.1 X射线衍射分析(XRD) 31-32 2.5.2 低温N_2吸附表征 32 2.5.3 CO_2、N_2、CH_4吸附等温线的测定 32-33 第三章 LSX型沸石/活性炭复合材料的合成 33-49 3.1 引言 33-34 3.2 LSX沸石/活性炭复合材料的制备工艺 34-37 3.3 晶化条件对制备LSX/活性炭复合材料的影响 37-46 3.3.1 凝胶条件的影响 37-39 3.3.2 老化条件的影响 39-40 3.3.3 晶化条件的影响 40-43 3.3.4 水热晶化过程中总碱度和KOH用量对LSX形成的影响 43-46 3.4 LSX型沸石/活性炭复合材料的表征 46-48 3.4.1 复合材料低温N_2吸附的测定 46-47 3.4.2 复合样品CO_2吸附性能的测定 47-48 本章小结 48-49 第四章 沸石X/活性炭复合材料的CO_2、CH_4和N_2吸附性能研究 49-74 4.1 引言 49 4.2 各种吸附式及其吸附理论 49-51 4.3 沸石X/活性炭复合材料改性前后的结构性能表征 51-54 4.4 CO_2在复合材料上的吸附研究 54-60 4.4.1 CO_2在改性前复合材料上的吸附研究 54-57 4.4.2 CO_2在改性后复合材料上的吸附研究 57-60 4.5 N_2在复合材料上的吸附研究 60-66 4.5.1 N_2在改性前复合材料上的吸附研究 60-63 4.5.2 N_2在改性后复合材料上的吸附研究 63-66 4.6 CH_4在复合材料上的吸附研究 66-71 4.6.1