高选择性PEI@MOF-808吸附剂在潮湿烟气中的碳捕集性能研究

作者：张鑫琦; 张宸; 张舵咏; 宣涛; 干桌臻; 朱炫灿; 王丽伟^*

来源：化工学报, 2023, 74(10): 4330-4342.

• 二氧化碳捕集
• 吸附剂
• 聚乙烯亚胺
• 选择性
• 烟道气

以Zr基金属有机框架MOF-808为载体，采用聚乙烯亚胺(polyethylenimine, PEI)进行官能化，得到PEI@M-808复合材料，用于选择性捕集潮湿烟气(10%CO2+90%N2+10 kPa H2O)中的低浓度CO2。采用XRD、FT-IR、SEM以及BET等表征了吸附剂的物理化学性质，并评估改性方案的可行性。由于MOF-808表面PEI的负载引入了丰富胺基官能团，使复合吸附剂在低浓度CO2下的吸附性能大幅提升。PEI300-30@M-808在典型烟气温度(343 K)的低压CO2吸附量相比原材料由0.052 mmol/g上升到0.89 mmol/g，增加了约16倍。此外，CO2/N2吸附选择性在0.1 bar (1 bar=105 Pa)时能达到5524.65，相比原材料提升了约56倍。更重要的是，当吸附剂放置到5%RH工况中时吸附量由0.89 mmol/g提高到1.47 mmol/g，证明了水分对其CO2吸附起着良好的促进作用。经过5次循环后，PEI300-30@M-808的CO2饱和吸附量仍可维持在90.7%。

• 单位
  上海交通大学