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摘要
相变吸收剂在降低CO2捕集能耗方面具有较大优势，但现有吸收剂普遍存在再生性能差的问题。基于2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）的吸收剂再生性能优异，但通常难以发生相变。利用四乙烯五胺（TEPA）作为相变调控剂引入AMP-二乙二醇二甲醚（DGDE）水溶液，构建了具有良好再生性能的新型相变吸收剂AMP-DGDE-TEPA。在最佳配比下，AMP-DGDE-TEPA的吸收负荷可达0.88 mol·mol-1，其中97.6%的CO2富集于溶液下层，下层体积仅占总体积51%。经7次吸收-解吸循环，吸收剂的吸收负荷仍能保持0.63 mol·mol-1，再生效率为71.6%。13C核磁共振结果表明，AMP与CO2反应生成易于分解的碳酸氢盐，因而吸收剂具有良好的再生性能；而TEPA的引入可使系统中生成稳定的质子化TEPA和氨基甲酸盐。质子化TEPA和氨基甲酸盐具有高极性，可打破吸收剂原有的均相状态，促使吸收剂发生液-液相变。相比于DGDE,H2O和极性反应产物之间具有更强的相互作用力，这些物质聚集形成CO2富相，而DGDE则单独形成CO2贫相。此外，AMP-DGDE-TEPA的再生显热和潜热仅为0.33和0.43 GJ·t-1 CO2，具有良好的节能潜力。该研究结果可为高效低能耗碳捕集材料的制备提供参考。
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单位环境科学与工程学院; 桂林理工大学
