随着全球各国现代化发展进程的加快，CO2气体排放量显著增长，减少CO2排放，实行低碳发展已经成为全球各国的共识。由全球碳计划(Global Carbon Project)在2014年9月公布的2013年度全球碳排放数据可知，2013年全球人类活动CO2排放量已达到360亿吨，人均碳排放量达到5吨[1]，导致了地球温室效应的加剧。在治理温室气体CO2 的各种方法中，无论是将 CO2 作为原料再次利用还是进行深海埋藏，CO2 的富集过程都是必要的并且是费用最高的一步。因此，寻找和制备价格低廉且能再生循环使用的 CO2 吸附回收材料对CO2循环开发利用的研究具有重要价值[2]。由此可见，研发出廉价高效的CO2吸附回收材料和CO2捕集技术具有重要的经济和社会意义。

本章主要介绍了常用CO2分离捕集方法、CO2分离吸附剂的研究进展、吸附材料氨基化改性的方法、基于氨基改性的吸附剂的研究进展、凹凸棒土的概述和性能以及本文的研究目的、路线和内容。

1。2 常用 CO2分离捕集方法源G于J优L尔V论N文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201`8766

常用的分离捕集CO2的方法有很多，主要包括低温分离法[3]、膜分离法[4,5]、 吸收分离法[6,7]和吸附分离法[8,9]等等。这些分离方法在经济性、选择性以及适用性等方面都有其各自的特点，表1-1列出了一些常用分离方法的比较[3]。

表1-1 不同分离方法的比较

Table 1-1 Comparison of different separation methods

分类 适用条件 优点 缺点

低温分离法

膜分离法

膜吸收法

物理吸收法

化学吸收法

离子液体吸收法

传统吸附法 含高浓度 CO2 混合气，如采油现场

较高的 CO2 分压

适用范围广

总压和 CO2 分压较高的原料气

中等或较低的 CO2 分压

总压较高的混合气分离

CO2 分压较高 不腐蚀管道，液态 CO2 易于运输

高效节能、 操作简单

能耗低、 选择性高

吸收量大、 无腐蚀

选择性高、 吸收速率快

环境污染性低

无污染无腐蚀、 工艺简单 成本高、 能耗高，易堵塞管道

CO2 分离效率低

受吸收液影响膜材料稳定性差

CO2 回收率低

再生能耗高、 腐蚀性强

分离效率低、 成本高

CO2 回收率低、 设备庞大占地广

新型吸附法

水合物分离法

吸收－水合耦合分离法

吸收－吸附耦合分离法 CO2 分压较高

低沸点气体混合物

操作温度较低、压力较高

适用范围广 选择性好、 吸附量大

能耗低、 无污染

分离能力高、 选择性好

分离效率高、 能耗低 材料在水环境中稳定性差、 价格昂贵

水合物生成速率慢、 分离效率低

制冷和气体压缩能耗高

吸附材料稳定性差

由表1-1可知，采用吸附法来吸收CO2的分离方法具有设备简单、操作方便、分离成本低、能耗低、设备抗腐蚀能力强以及选择性高等优点，因此吸附法捕集CO2拥有良好的发展前景，其中吸附法捕集气体CO2最关键的是选择良好的吸附剂。

1。3 CO2分离吸附剂的研究进展

CO2吸附分离是指吸附剂选择性吸附混合气中CO2从而达到分离回收CO2的一种方法。而研制一种吸附量高、吸附速率快、选择性强、性能稳定的吸附剂是吸附法捕集CO2成功的关键。目前，物理吸附材料主要有多孔材料、分子筛以及水滑石类化合物等，化学吸附材料主要有锂盐和有机溶剂等。下面就从CO2吸附角度介绍一些不同材料对CO2吸附性能及影响因素和优缺点。