不同前驱体制备多孔氧化镁吸附剂的研究

敖乾，李水娥，李慧赢，郭慧娴，刘祥伟

(1.贵州大学 材料与冶金学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省冶金工程与过程节能重点实验室，贵州 贵阳 550025)

氧化镁制备简单、成本低、绿色、吸附再生性好等优点，被公认为最有前景的CO2吸附剂之一。但是工业制备的纯氧化镁对CO2的吸附性能差，吸附速率慢[1]。因此，科研工作者致力于研究制备多孔氧化镁来提高CO2吸附能力，近年来受到越来越多的关注[1-4]。研究发现，煅烧温度和前驱体的种类会影响氧化镁材料多孔结构的形成[5-9]，影响氧化镁材料多孔结构和吸附性能的因素仍需要进一步研究。本文采用氢氧化镁、碱式碳酸镁和草酸镁为前驱体，通过不同煅烧温度制备氧化镁，研究不同前驱体和煅烧温度对氧化镁多孔结构的影响。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

氧化镁、KOH、Mg(CH3COO)2、H2C2O4·2H2O、MgSO4·7H2O、碱式碳酸镁均为分析纯；CO2(99.9%)；N2(99.8%)；去离子水，自制。

HH-S4型恒温油浴锅；SX-5-12箱式电阻炉；WHL-65B型电热恒温干燥箱；ASAP2020(M)全自动比表面及空隙度分析仪；GT901型 CO2红外分析仪；X′Pert Powder X射线衍射仪(Philips X)；ZEISS-SUPRA55型扫描电子显微镜。

1.2 前驱体的制备

1.2.1 草酸镁前驱体的制备 分别将14 g乙二酸和32 g醋酸镁缓慢加入到盛有250 mL和50 mL去离子水的烧杯中，磁力搅拌，使其充分溶解。在 60 ℃ 下，将醋酸镁溶液缓慢加入乙二酸溶液中，使两者充分反应，形成沉淀，过滤，在80 ℃的干燥箱中干燥48 h。

1.2.2 氢氧化镁前驱体的制备 将11 g氢氧化钾和25 g硫酸镁各自加入装有50 mL去离子水的烧杯中，磁力搅拌，使其充分溶解，分别形成氢氧化钾溶液和碳酸镁溶液。将氢氧化钾溶液缓慢加入碳酸镁溶液中，使两者充分反应，形成沉淀，过滤，用去离子水反复清洗，至少3次，在80 ℃的干燥箱中干燥48 h。……