介孔SiO2基固态CO2吸附剂：设计与性能研究

随着全球气候变化和环境问题日益严重，碳捕获与储存(CCS)技术成为科研关注的焦点之一。本篇首发论文由中国科技论文在线发布，由蒋峰景和余晴春两位学者合作完成，他们隶属于上海交通大学机械与动力工程学院。研究的核心是基于介孔二氧化硅(SiO2)的固态二氧化碳(CO2)吸附剂的设计与开发。 介孔SiO2作为一种纳米复合材料，其独特的孔结构使得它在气体吸附领域展现出巨大潜力。论文中，作者利用磷酸作为造孔剂，精确控制了介孔的孔径范围在2-6纳米，这有利于提供更大的表面积，从而提高CO2的吸附效率。这种材料的制备工艺使得固态吸附剂的设计成为可能，相比于传统的液态吸附剂，固态形式更便于运输和处理，减少了环境影响。 实验部分，作者对多乙烯多胺(MEA)含量在5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%的不同条件下进行了CO2吸附效率的系统研究，同时考察了不同温度下的吸附性能。结果表明，MEA的添加量直接影响了吸附能力，随着MEA含量的增加，吸附效率也随之提升。然而，过高含量可能导致吸附剂的流动性下降，因此需找到一个最优平衡点。 温度对吸附效果和再生性能也产生了显著影响。在特定温度范围内，吸附效果最佳，而吸附剂的再生过程则是评估其可持续性的重要指标。研究还揭示了再生时间对吸附剂再生效果的影响，即适当延长再生时间有助于提高吸附剂的重复使用性。 这篇论文不仅提供了介孔SiO2作为CO2固态吸附剂的具体制备方法，还为优化吸附性能和再生策略提供了数据支持，对于推动CO2减排技术和环保材料的研发具有实际意义。未来的研究可能进一步探讨其他添加剂或改性方法，以实现更高的吸附性能和更低的能耗。该工作对于应对全球气候变化挑战，实现可持续发展具有重要的理论和实践价值。