水热法制备条件对层状钙镁铝氧化物二氧化碳吸附性能的影响

牛潇迪, 杨 地, 李 蕊, 冯艳艳

(桂林理工大学 化学与生物工程学院, 广西 桂林 541006)

0 引 言

温室气体过量排放所带来的环境变化和气候灾害威胁着人类的生存和长久发展, 而且有愈演愈烈的趋势[1-4]。在此形势下, 作为最主要的温室气体之一, 二氧化碳的捕集与封存技术引起了人们极大的兴趣, 受到了世界各国的广泛关注[5-8]。二氧化碳的吸附储存是二氧化碳回收利用、 减少排放的重要手段。而二氧化碳的吸附研究则主要集中在对吸附剂的研究, 如碳基材料、 金属有机骨架材料、 沸石分子筛、 金属氧化物、 水滑石基吸附剂、 锂基陶瓷材料等[9-10]。

近年来, 水滑石作为一种新型无机功能材料, 由于其所具有的碱性、 组成和结构的可调控性、 层间阴离子的可交换性, 被广泛应用于催化、 光化学、 电化学和环境等领域[11-15]。基于水滑石中各组成金属离子以特定结构均匀分布及其组成的可调控性, 以水滑石为前驱体通过热处理可以根据需求设计和制备不同组成、 各组成金属原子分散均匀的复合金属氧化物[16]。未焙烧的水滑石化合物本身并不具有碱性位, 在焙烧过程中, 水滑石化合物逐渐失去层间水, 然后脱去羟基和碳酸根, 形成金属复合氧化物。由于层间水的损失与层间碳酸根分解, 使其具有更大的表面积和孔容, 且在高温下具有较好的稳定性, 有利于二氧化碳的吸附[17-18]。Shang等[19]以硝酸镍与硝酸铝为原料, 采用共沉淀法制备了镍铝水滑石吸附剂， 结果表明, 在50 ℃下样品对二氧化碳的吸附容量为0.87 mmol/g, 并且具有良好的循环稳定性。……