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摘要
为探究纳米颗粒对TETA溶液吸收CO2的影响及分散剂对纳米流体吸收CO2的促进效果,采用两步法配制了不同纳米颗粒种类及粒径、不同震荡时间、不同TETA浓度、不同纳米颗粒固含量和不同分散剂固含量及种类的纳米流体,搭建TETA溶液鼓泡吸收CO2试验台,分别测试了不同工况下制备的纳米流体对CO2的吸收情况,并与空白TETA溶液进行对比。结果表明,纳米流体的脱除率增强系数随着纳米颗粒质量分数的增加而先提升后降低,粒径较大的纳米颗粒具有较好的传质性能,大尺寸可以减少相对表面积和能量,使得纳米颗粒的表面和量子尺度效应减弱; CO2吸收速率在初始阶段随着超声破碎时间的增加而提升,但超声破碎时间超过1 h,吸收速率减缓; TETA浓度及纳米颗粒固含量影响试验中,随着浓度及固含量上升,脱除率增强系数均呈现先升高后降低的趋势,存在最佳值。综上,在浓度1 mol/L的TETA中添加固含量0.1%、粒径60 nm的TiO2,经超声震荡1 h后对CO2的吸收效果最好,脱除率增强系数最高可达1.9。以TiO2-TETA-H2O纳米流体为基液在其中添加C-Na、SDBS、X-100等分散剂时,由于TiO2颗粒表面带正电荷,分散剂类型对TiO2-TETA-H2O纳米流体稳定性的影响大致呈现以下趋势:阴离子型>非离子型>阳离子型,且以双电子层理论为依据,添加阴离子型分散剂C-Na的质量分数为0.1%时对阳离子型纳米流体TiO2-TETA-H2O的稳定效果最好。
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