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硅酸盐通报 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (1): 141-152.

所属专题: 资源综合利用

• 资源综合利用 • 上一篇    下一篇

黏土矿物的结构特征及其吸附二氧化碳的研究进展

李瑞红1, 李晓玉1, 李浩然1, 赵珂萍1, 彭康2   

  1. 1.长安大学材料科学与工程学院,西安 710064;
    2.西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,西安 710049
  • 收稿日期:2021-08-23 修订日期:2021-09-21 出版日期:2022-01-15 发布日期:2022-02-10
  • 通信作者: 李晓玉,博士,副教授。E-mail:leexy@chd.edu.cn彭 康,博士,副教授。E-mail:pengkangtm@xjtu.edu.cn
  • 作者简介:李瑞红(1996—),女,硕士研究生。主要从事二氧化碳固体吸附剂的研究。E-mail:ruihongl@chd.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51704030);中国博士后科学基金(2019T120870);长安大学“长安学者”青年骨干计划;中央高校基本科研业务费专项资金(300102319203)

Structural Characteristics of Clay Minerals and Their Progress in CO2 Adsorption

LI Ruihong1, LI Xiaoyu1, LI Haoran1, ZHAO Keping1, PENG Kang2   

  1. 1. School of Materials Science and Engineering, Chang'an University, Xi'an 710064, China;
    2. State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China
  • Received:2021-08-23 Revised:2021-09-21 Online:2022-01-15 Published:2022-02-10

摘要: 天然黏土矿物资源丰富、成本低廉、具有丰富的孔隙结构和稳定的化学性质,是实现减排和碳循环的一类优良固体吸附剂基体材料。本文概述了黏土矿物适用于CO2固体吸附剂制备的结构特征,对高岭石、埃洛石、蒙脱石、凹凸棒石、海泡石和蛭石等黏土矿物基CO2固体吸附剂进行了综述。介绍了其在工业烟气捕集及沼气提纯技术中的应用,最后指出合成吸附容量高、选择性强、吸附温区大、适用于产业化应用的黏土矿物基CO2固体吸附剂并建立理论吸附模型是今后的研究重点。

关键词: 黏土矿物, 高岭石, 埃洛石, 蒙脱石, 凹凸棒石, 二氧化碳捕集, 吸附性能, 矿物基固体吸附剂

Abstract: Natural clay minerals are rich in resources, low in cost, abundant in pore structure and stable chemical properties, which are excellent solid adsorbent matrix materials for emission reduction and carbon cycling. The structure characteristics clay minerals for preparation of CO2 solid adsorbents are summarized. Recent development on clay mineral-based CO2 adsorbents with kaolinite, halloysite, montmorillonite, attapulgite, sepiolite and vermiculite are reviewed. The application in industrial flue gas capture and biogas upgrading are introduced. It is indicated that preparing clay mineral-based CO2 adsorbents with high CO2 uptakes, excellent CO2 selectivity, large adsorption temperature range, suitable for industrial application are a technical challenge for the future development.

Key words: clay mineral, kaolinite, halloysite, montmorillonite, attapulgite, carbon dioxide capture, adsorption performance, clay-based solid adsorbent

中图分类号: