发布时间 : 星期三 文章LDH在大气污染治理中的应用更新完毕开始阅读6c72628690c69ec3d4bb7556
一步光催化氢化还原二氧化碳制备碳氢燃料被认为是具有潜力的未来能源技术之一，LDH为阴离子层状化合物，其层间结构可提供较高的CO2吸附容量，层板金属离子的可调控性可用于调变材料的半导体特性，以LDHs为基质的插层复合材料则可以提供更为广阔的组成、结构、性能的调变空间[4]。
Ｌ．Ａ．Ｓｔｅｖｅｎｓ等［5］采用共沉淀法合成ＭｇＡｌ－ＤＳ，再分 别用γ－氨丙基三乙氧基硅烷、γ－氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(为什么用这种改性剂吸附CO2???)改性ＭｇＡｌ－ＤＳ，合成３种不同的改性产物，比较３种产物对ＣＯ２的吸附效率。结果表明：伯胺和仲胺对吸附效率都有影响；二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷改性的ＭｇＡｌ－ＤＳ吸附ＣＯ２效率最高，８０℃时吸附量可达１．７６ｍｍｏｌ／ｇ；温度越高吸附效率越高；反应符合Ａｖｒａｍｉ经验模型。
Ranjeet Singh等[6]确定评估了适用于燃烧前二氧化碳捕集高温吸附剂的潜能，确定可用于不同温度范围内燃烧前碳捕捉的吸附剂。对吸附剂沸石（NaX沸石，钙菱沸石），水滑石，层状双氢氧化物/氧化物以及镁复盐的吸附能力进行了研究。 冯健等采用共沉淀法合成水滑石，用等体积浸渍法将碳酸钾负载于水滑石的孔道及层状结构中，得到的碳酸钾修饰水滑石可作为二氧化碳吸附剂。其合成方法简便，原料价廉易得；所得吸附剂性能优良，吸附容量较未修饰的水滑石提高近５０％。
3.利用水滑石捕集二氧化碳（CO2）的优点
现今工业上常用的富集 CO2方法以醇胺类溶液吸收为主，通过化学吸收法把
CO2截留下来，但存在着成本高，对设备腐蚀严重等问题[8]。相对于传统的化学吸收法而言，吸附法分离 CO2技术具有投资少、操作简单、能耗低等优点，在 CO2气体的分离领域中具有广阔的应用前景[9]。
水滑石材料是具有层状结构、层间离子具有可交换性的一类阴离子型层状化合物，作为吸附剂吸附二氧化碳具有吸附选择性高、稳定性强、成本低且储运方便等优点[10-12]。近年研究发现，利用其层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性，将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物的水滑石具有更强的吸附性能[13-14]，因此，
用水滑石类物质吸附二氧化碳日益受到人们的关注。
4.水滑石捕集二氧化碳中出现的问题
不同的水滑石化合物的热稳定性不同，但基本相似。以ＭｇＡｌ－ＬＤＨｓ为例，在空气氛围中加热温度低于２２０ ℃时仅失去层间水；当加热到２５０～４５０ ℃时层板羟基脱水同时伴有碳酸根离子的分解；在４５０～５５０℃时生成比较稳定的镁铝双金属氧化物（ＬＤＯ），组成是Ｍｇ３ＡｌＯ４（ＯＨ）。LDO 由于较强的碱性,可以应用在火电厂或者汽油和柴油机上吸附一些酸性气体,如 NOx 和 SOx。ＬＤＯ在 一 定 条 件 下 可 以 恢 复 形 成ＬＤＨｓ，即所谓的“记忆”功能；当加热温度超过６００℃时，生成具有尖晶石结构的产物，表面积大大降低，碱性减弱，而且其结构也无法恢复［15］。冯健等［7］发现通过浸渍法将适量的碳酸钾负载于水滑石孔道及层状结构中，其吸附容量较未修饰的水滑石提高近５０％。
经过化学或结构改性的类水滑石化合物适合用于作为变压吸附法中的吸附剂分离空气预热器出口烟气的ＣＯ２，但是随着吸附／解吸循环次数增加其吸附能力下降［16－17］。在实际使用过程中，由于类水滑石化合物既具有物理吸附性能又具有化学吸附性能，尽管在３５０～５００℃高温时以化学吸附性能为主，有较高的选择吸附性能，但是仍然难以避免类水滑石化合物对其他气体的部分吸附，造成脱附过程产生的ＣＯ２浓度下降，影响ＣＯ２压缩和封存，增加后续处理过程的难度。这些均是类水滑石化合物在工业应用中需要改进之处。
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