一種二氧化碳吸附劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種二氧化碳固體胺吸附劑及其制備方法，該吸附劑包括大孔尺度(50～550nm)的二氧化硅空心球載體，及通過(guò)原位聚合方式化學(xué)鍵合于空心球內(nèi)外表面的線型聚-L-精氨酸(PLA)。其具體制備方法如下：(1)利用正硅酸乙酯和聚苯乙烯乳液(PS)合成二氧化硅空心球載體；(2)使用3-氨基丙基三甲氧基硅將空心球載體表面胺基化；(3)采用原位聚合的方式在空心球的內(nèi)外表面原位聚合PLA。該吸收劑具有吸附-解吸附速度快，吸附容量大，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好等顯著優(yōu)點(diǎn)，解決了目前工業(yè)用液氨吸附劑存在的腐蝕、高能耗的問(wèn)題；也解決了固體胺吸附劑存在的長(zhǎng)期吸附性差，吸附容量低的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】-種二氧化碳吸附劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種二氧化碳吸附劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近幾十年來(lái)，由于大氣中W Ch為代表的溫室氣體濃度持續(xù)升高，（?捕獲與存儲(chǔ) 技術(shù)得到了快速的發(fā)展。氨水吸收法是目前進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)氣體吸收最為常用的方法，但 該種方法存在很多不足，比如：高能耗，對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)，吸收容量低等。為了更好的改善 該些問(wèn)題，科學(xué)家們開(kāi)始轉(zhuǎn)向固體吸附劑的研究，將小分子氨或者高分子氨直接包埋到固 體載體（如介孔娃，碳，有機(jī)樹(shù)脂W及其它高分子材料）中。和傳統(tǒng)液氨吸附相比，固體胺 吸附劑再生能耗小，對(duì)設(shè)備的腐蝕性小，而且在C&的捕獲過(guò)程中有很高的選擇性。近年來(lái)， 介孔娃由于具有較大的比表體積W及優(yōu)異的熱穩(wěn)定性在過(guò)去的十幾年中備受關(guān)注，多用做 有機(jī)固體氨吸附劑的載體。
[0003] 目前，有H種方式把氨包埋到固體載體中。第一種是傳統(tǒng)的浸潰方法，即把多孔 娃載體直接浸到小分子氨（如四己帰五胺）或者高分子胺（聚己帰亞胺）的溶液中。該 種方式的缺點(diǎn)是胺和娃載體的結(jié)合方式為物理結(jié)合，一旦采用加熱法重生吸附劑時(shí)，氨容 易通過(guò)揮發(fā)等方式脫離，從而降低吸附劑性能。如中國(guó)專利CN 201110147916. 6公開(kāi)了 一種介孔娃/有機(jī)質(zhì)復(fù)合型二氧化碳吸附劑，采用浸潰方法將小分子氨或高分子胺包埋 在介孔娃中，存在長(zhǎng)期隱定性差的缺點(diǎn)。第二種方式是將小分子胺通過(guò)化學(xué)方式固定于 多孔娃載體上，該種包埋方式因?yàn)椴捎没瘜W(xué)鍵連接，胺和載體的連接穩(wěn)定，但因胺分子量 較小，吸附劑胺含量低，因此吸附量低（Ind. Eng. Chem. Res. 2007, 46, 446-458)。第H種方 式是在多孔娃載體上進(jìn)行高分子胺的原位聚合，該種吸附劑的缺點(diǎn)是，由于采用娃載體的 孔較小，聚合形成的支鏈型高分子有機(jī)胺極易堵塞介孔，造成吸附能力的嚴(yán)重下降（化em. Mater. 2008, 20, 1126-1133)。
[0004] 基于上述原因，尋找一種吸收容量大，吸收和解吸速度快，穩(wěn)定性高的新型(?吸 附劑成為該領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。本申請(qǐng)中，通過(guò)采用大孔尺度（直徑乂 Onm)的聚苯己帰 微球?yàn)闋奚０?，制備大孔尺度的?0?500nm)二氧化娃空也球載體，可W解決使用介孔 尺度載體易堵塞的缺陷；由于大孔尺度H維通道的存在，（?吸收和解吸附速度快；由于采 用化學(xué)鍵合的方式在載體上原位聚合高分子胺，所得吸附劑的穩(wěn)定性高，吸收容量大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種固體胺二氧化碳吸附 劑及其制備方法。本發(fā)明所提供的吸附劑具有穩(wěn)定、吸附量大、吸收和解吸速度快等優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種二氧化碳吸附劑，由內(nèi)外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過(guò)化學(xué)鍵固定于載體的內(nèi)外表面。一種二氧化娃 的制備方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球載體的內(nèi)外表面氨基化，再采用原位聚合 的方式在空也球的內(nèi)外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附劑。
[0008] 所述的氨化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0009] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為50?550nm ;孔徑低于50nm時(shí)，高分子聚合后容 易造成孔洞堵塞，降低吸附動(dòng)力學(xué)；而孔徑過(guò)大，比如大于550nm時(shí)，吸附劑的比表面積則 下降過(guò)多，使吸附容量降低。
[0010] 所述的PLA為線型高分子；通過(guò)采用線型的PLA分子，可W解決支化型高分子聚合 度高時(shí)造成的吸附通道堵塞問(wèn)題，進(jìn)一步解決了胺分子量高時(shí)存在的吸附速度慢，吸附周 期長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0011] 具體步驟如下：
[0012] 1)二氧化娃空也球載體的制備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)，然后離也分離，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰模板通過(guò) 鍛燒除去；
[0013] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 5wt%?2. 62wt% ;
[0014] 優(yōu)選的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 60wt% ;
[0015] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為；100:1?70:1 ;
[0016] 優(yōu)選的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為85:1 ;
[0017] 2)二氧化娃空也球的氨基化；將步驟1)制備的二氧化娃空也球在IOOC真空干燥 12h，然后加入無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24小時(shí)；將所得 固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水體積比為1:1的混合物和甲醇依次洗涂，并在真空5(TC下 干燥，即得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[001引所述的無(wú)水甲苯與二氧化娃空也球載體的質(zhì)量比為35:1 ;
[0019] 所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質(zhì)量比為7:1 ;
[0020] 3)二氧化碳吸附劑的制備；取步驟2)制備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶于 N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液，于5(TC下攬拌48小時(shí)，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗涂，將得到的固體物于4(TC下干燥，即得到二氧化碳吸附劑，于4(TC烘箱中儲(chǔ) 存；
[0021] N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸作為聚合單體，利用娃球內(nèi)外表面接枝的胺作為引發(fā)劑發(fā)生 聚合,合成了 PLA ;
[002引所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0023] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸依據(jù)碩±論文《生物可降解環(huán)境響應(yīng)聚合物的制備 及性能》，段鵬雪，西北師范大學(xué)；所提供的方法制備；
[0024] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比比為20 : 1 ?80 ;1。
[0025] 現(xiàn)有技術(shù)中，二氧化碳吸附劑大部分是將高分子胺采用物理方法吸附于載體上， 化學(xué)方法較少，我們采用的是化學(xué)方法；進(jìn)一步來(lái)講，采用化學(xué)方法的一般是將高分子胺固 定到介孔尺度的載體上，該樣容易造成孔道堵塞，吸附動(dòng)力學(xué)下降，我們是將高分子材料固 定于大孔尺度的載體上；更進(jìn)一步，和W前采用大孔尺度海綿狀的多孔Si〇2載體不同，本發(fā) 明工藝中取消了硝酸的使用，從而制備所需的空也球載體。
[0026] 所述的PLA為線型高分子，通過(guò)化學(xué)鍵與二氧化娃空也球載體相鍵合，該種高分 子未見(jiàn)在(?吸附劑中的使用；聚-k精氨酸為線型高分子，可W避免支化型高分子聚合度 高時(shí)易造成的泡孔堵塞，動(dòng)力學(xué)性能下降的缺點(diǎn)，另外聚-k精氨酸由于其結(jié)構(gòu)中氨基的 個(gè)數(shù)比較多，所W利用它做二氧化碳吸附劑具有更大的二氧化碳吸附容量。
[0027] 吸附劑可吸收電廠煙氣W及空氣中的C〇2氣體，吸附溫度為25-75C，解吸附溫度 為 110〇C。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：
[0029] (1)通過(guò)化學(xué)原位聚合方式，將所得高分子氨通過(guò)化學(xué)鍵方式連接在空也球Si化 的內(nèi)外表面，解決了現(xiàn)有物理吸附存在的長(zhǎng)期穩(wěn)定性差的問(wèn)題；
[0030] 似和介孔尺度的娃載體相比，采用大孔尺度（直徑50?550nm)的娃載體可W有 效增加有機(jī)胺的分子量，消除介孔尺度載體存在的分子量限制效應(yīng)，提高吸附能力，有效解 決了目前化學(xué)吸附存在的容量低的問(wèn)題；
[0031] (3)通過(guò)采用線型的PLA分子，可W解決支化型高分子聚合度高時(shí)造成的吸附通 道堵塞、吸附速度慢、吸附周期長(zhǎng)的問(wèn)題。因此，本吸附劑具有(?吸收容量大，吸收-解吸 速度快，穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。
[0032] 綜上所述，本發(fā)明所提供的一種新型的二氧化碳吸附劑，具有穩(wěn)定性高，容量大等 優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[003引 圖1 SH-LA-60和甜-LA-80兩種類型的吸附劑的吸收-解吸循環(huán)過(guò)程；
[0034] 圖2實(shí)施例1中制備的二氧化娃空也球載體的掃描電鏡圖片；
[0035] 圖3 PLA在Si化空也球表面原位聚合示意圖；
[0036] 本申請(qǐng)中的英文縮寫(xiě)釋義：
[0037] PLA為聚-k精氨酸，精氨酸NCA為N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸，THF為四氨巧喃，DMF 為二甲基甲醜胺，

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋。
[0039] 實(shí)施例1 :
[0040] (1)二氧化娃空也球載體的制備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋550mg和 聚苯己帰乳液息浮液6. 96ml (直徑526nm，2. 62wt % )，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)后，在 7000rmp的轉(zhuǎn)速下離也40min，室溫下干燥1化后，將聚苯己帰乳液模板在600°C鍛燒8小時(shí) 除去。所制備的二氧化娃空也球表示為甜。
[0041] (2)取0.5g二氧化娃空也球載體，在IOOC下真空加熱干燥12h，然后加入30ml無(wú) 水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0.398mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時(shí)。將所得固 體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥。
[0042] 做在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向SD燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13. 2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續(xù)攬拌，冰?。幌蚝銐旱我郝┒分屑尤?ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處于冰浴的立口燒瓶中，室溫反應(yīng)24小時(shí)。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗涂，可 得精氨酸NCA。然后將37ml0. 2M的精氨酸NCA溶液（20:1單體/引發(fā)劑）加入到250ml含 有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在5(TC下攬拌48小時(shí)。將所得粉末進(jìn)行離也分 離，并用50ml的THF，DMF和氯仿洗涂。將得到的復(fù)合材料進(jìn)行干燥，于4(TC烘箱中儲(chǔ)存。 制備的吸附劑表示為甜-LA-20,其中20表示的單體/引發(fā)劑的比率。
[004引 實(shí)施例2
[0044] -種二氧化碳吸附劑，由內(nèi)外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過(guò)化學(xué)鍵固定于載體的內(nèi)外表面。
[0045] 一種制備一種二氧化碳吸附劑的方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球的內(nèi) 外表面氨基化，再采用原位聚合的方式在空也球的內(nèi)外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附 劑；
[0046] 所述的氨基化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0047] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為50nm ;
[0048] 所述的PLA為線型高分子；
[004引具體步驟如下：
[0050] 1)二氧化娃空也球載體的制備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)，然后離也分離，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰乳液模板 通過(guò)鍛燒除去；
[0051] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 5wt% ;
[0052] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為；100:1 ;
[0053] 2)二氧化娃空也球載體的氨基化；將步驟1)制備的二氧化娃空也球載體在IOOC 真空干燥一整夜，然后加入無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24 小時(shí)；將所得固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥，即 得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[0054] 所述的無(wú)水甲苯與二氧化娃空也球載體的質(zhì)量比為35:1 ;
[00巧]所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質(zhì)量比為7:1 ;
[0056] 3)二氧化碳吸附劑的制備；取步驟2)制備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶于 N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液，于5(TC下攬拌48小時(shí)，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗涂，將得到的固體物于4(TC下干燥，即得到二氧化碳吸附劑，于4(TC烘箱中儲(chǔ) 存；
[0057] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0058] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸依據(jù)碩±論文《生物可降解環(huán)境響應(yīng)聚合物的制備 及性能》，段鵬雪，西北師范大學(xué)；所提供的方法制備；
[0059] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比為30 ;1， 所制備的吸附劑表示為甜-LA-30。
[0060] 實(shí)施例3 :
[0061] (1)二氧化娃空也球載體的制備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋660mg和 聚苯己帰乳液息浮液8. 35ml (直徑526皿，2. 62wt % )，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)后，在 7000rmp的轉(zhuǎn)速下離也40min，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰乳液模板在60(TC鍛燒6小時(shí) 除去。
[0062] (2)取0. 6g二氧化娃空也球載體，在IOOC下真空加熱干燥一整夜，然后加入36ml 無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0.478mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時(shí)。將所得 固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥。
[0063] 做在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向SD燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13.2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續(xù)攬拌，冰浴；向恒壓滴液漏斗中加入2ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處于冰浴的立口燒瓶中，室溫反應(yīng)24小時(shí)。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗涂，可 得精氨酸NCA。然后將74ml0. 2M的精氨酸NCA溶液（40:1單體/引發(fā)劑）加入到250ml含 有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在5(TC下攬拌48小時(shí)。將所得粉末進(jìn)行離也分 離，并用50ml的THF，DMF和氯仿洗涂。將得到的復(fù)合材料進(jìn)行干燥，于4(TC烘箱中儲(chǔ)存。 制備的吸附劑表示為甜-LA-40,其中40表示的單體/引發(fā)劑的比例。
[0064] 實(shí)施例4
[0065] 一種二氧化碳吸附劑，由內(nèi)外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過(guò)化學(xué)鍵固定于載體的內(nèi)外表面。
[0066] -種制備二氧化碳吸附劑的方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球的內(nèi)外表 面氨基化，再采用原位聚合的方式在空也球的內(nèi)外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附劑；
[0067] 所述的氨基化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0068] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為55化m ;
[0069] 所述的PLA為線型高分子；
[0070] 具體步驟如下：
[0071] 1)二氧化娃空也球載體的制備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)，然后離也分離，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰乳液模板 通過(guò)鍛燒除去；
[0072] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 62wt% ;
[0073] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為：70:1 ;
[0074] 2)二氧化娃空也球載體的氨基化；將步驟1)制備的二氧化娃空也球載體在IOOC 真空干燥一整夜，然后加入無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24 小時(shí)；將所得固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥，即 得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[0075] 所述的無(wú)水甲苯與二氧化娃空也球載體的質(zhì)量比為35:1 ;
[0076] 所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質(zhì)量比為7:1 ;
[0077] 3)二氧化碳吸附劑的制備；取步驟2)制備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶于 N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液，于5(TC下攬拌48小時(shí)，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗涂，將得到的固體物于4(TC下干燥，即得到二氧化碳吸附劑，于4(TC烘箱中儲(chǔ) 存；
[0078] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0079] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸依據(jù)碩±論文《生物可降解環(huán)境響應(yīng)聚合物的制備 及性能》，段鵬雪，西北師范大學(xué)；所提供的方法制備；
[0080] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比為50 ;1， 所制備的吸附劑表示為甜-LA-50。
[0081] 實(shí)施例5:
[0082] (I)二氧化娃空也球載體的制備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋550mg和 聚苯己帰乳液息浮液6. 96ml (直徑526皿，2. 62wt % )，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)后，在 7000rmp的轉(zhuǎn)速下離也40min，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰乳液模板在65(TC鍛燒5小時(shí) 除去。
[0083] (2)取0. 5g二氧化娃空也球載體，在IlOC下真空加熱干燥一整夜，然后加入40ml 無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0.398mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時(shí)。將所得 固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥。
[0084] 做在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向SD燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13. 2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續(xù)攬拌，冰?。幌蚝銐旱我郝┒分屑尤?ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處于冰浴的立口燒瓶中，室溫反應(yīng)24小時(shí)。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗涂，可 得精氨酸NCA。然后將11 ImlO. 2M的精氨酸NCA溶液化0:1單體/引發(fā)劑）加入到250ml 含有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在6(TC下攬拌48小時(shí)。將所得粉末進(jìn)行離也 分離，并用50ml的THF，DMF和氯仿洗涂。將得到的復(fù)合材料進(jìn)行干燥，于4(TC烘箱中儲(chǔ)存。 制備的吸附劑表示為SH-LA-60,其中60表示的單體/引發(fā)劑的比率。
[0085] 實(shí)施例6
[0086] -種二氧化碳吸附劑，由內(nèi)外表面氨基化的二氧化娃空也球做載體，線型 聚-k精氨酸（PLA) W原位聚合的形式通過(guò)化學(xué)鍵固定于載體的內(nèi)外表面。
[0087] -種制備二氧化碳吸附劑的方法，利用氨基化試劑，將二氧化娃空也球的內(nèi)外表 面氨基化，再采用原位聚合的方式在空也球的內(nèi)外表面聚合PLA，即得到二氧化碳吸附劑；
[0088] 所述的氨基化試劑選自，3-氨基丙基H甲氧基娃；
[0089] 所述的二氧化娃空也球的孔徑為50化m ;
[0090] 所述的PLA為線型高分子；
[0091] 具體步驟如下：
[0092] 1)二氧化娃空也球載體的制備；向玻璃瓶中加入正娃酸己醋，聚苯己帰乳液息浮 液，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)，然后離也分離，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰乳液模板 通過(guò)鍛燒除去；
[0093] 所述的聚苯己帰乳液息浮液的濃度為2. 60wt% ;
[0094] 所述的正娃酸己醋與聚苯己帰乳液息浮液的體積用量比為；80:1 ;
[0095] 2)二氧化娃空也球載體的氨基化；將步驟1)制備的二氧化娃空也球載體在IOOC 真空干燥一整夜，然后加入無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃，將混合物在室溫下攬拌24 小時(shí)；將所得固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥，即 得到氨基化的二氧化娃空也球載體；
[0096] 所述的無(wú)水甲苯與二氧化娃空也球載體的質(zhì)量比為35:1 ;
[0097] 所述的二氧化娃空也球載體與3-氨基丙基H甲氧基娃的質(zhì)量比為7:1 ;
[0098] 3)二氧化碳吸附劑的制備；取步驟2)制備的氨基化的二氧化娃空也球載體，溶于 N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液，于5(TC下攬拌48小時(shí)，離也分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗涂，將得到的固體物于4(TC下干燥，即得到二氧化碳吸附劑，于4(TC烘箱中儲(chǔ) 存；
[0099] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ;
[0100] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸依據(jù)碩±論文《生物可降解環(huán)境響應(yīng)聚合物的制備 及性能》，段鵬雪，西北師范大學(xué)；所提供的方法制備；
[0101] 所述的N-駿基內(nèi)酸酢精氨酸與氨基化的二氧化娃空也球載體的摩爾比為70 ;1， 所制備的吸附劑表示為甜-LA-70。
[0102] 實(shí)施例7 :
[0103] (1)二氧化娃空也球載體的制備：向IOml的玻璃瓶中加入正娃酸己醋660mg和 聚苯己帰乳液息浮液8. 35ml (直徑50nm，2. 5wt % )，所得混合物持續(xù)超聲2小時(shí)后，在 7000rmp的轉(zhuǎn)速下離也40min，室溫下過(guò)夜干燥后，將聚苯己帰乳液模板在34CTC鍛燒3小 時(shí)，然后在60(TC鍛煉3小時(shí)除去。
[0104] (2)取0. 6g二氧化娃空也球載體，在IOOC下真空加熱干燥一整夜，然后加入36ml 無(wú)水甲苯和3-氨基丙基H甲氧基娃（0. 478mmol)，將混合物在室溫下攬拌24小時(shí)。將所得 固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水（1:1)和甲醇依次洗涂，并在真空下干燥。
[0105] (3)在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，向H 口燒瓶中加入予氧撰基精氨酸13. 2g及四氨巧喃 (THF) 50ml，持續(xù)攬拌，冰?。幌蚝銐旱我郝┒分屑尤?ml H漠化磯和8ml四氨巧喃，緩慢滴 加到處于冰浴的立口燒瓶中，室溫反應(yīng)24小時(shí)。取下層油狀物，使用大量四氣巧喃洗涂，可 得精氨酸NCA。然后將148ml0. 2M的精氨酸NCA溶液巧0:1單體/引發(fā)劑）加入到250ml 含有二氧化娃載體的圓底燒瓶中。將混合物在5(TC下攬拌48小時(shí)。將所得粉末進(jìn)行離也 分離，并用80ml的THF，DMF和氯仿洗涂。將得到的復(fù)合材料進(jìn)行干燥，于4(TC烘箱中儲(chǔ)存。 制備的吸附劑表示為甜-LA-80,其中80表示的單體/引發(fā)劑的比率。
[0106] 實(shí)驗(yàn)例
[0107] 選取實(shí)施例1?7所制備的產(chǎn)品作為考查對(duì)象，分別就其物理性能、對(duì)0)2吸附能 力、穩(wěn)定性等指標(biāo)進(jìn)行了考查，數(shù)據(jù)如下所示：
[010引 1.物理性能，
[0109] 分別就其表面積、泡孔體積等性能進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1，從表中可W看出 所制備的空也球具有高的表面積和泡孔體積，且隨著聚合在空也球內(nèi)外表面PLA含量的增 力口，胺含量逐漸增加，表面積和泡孔體積逐漸降低。
[0110] 表1實(shí)施例1?7所制備的產(chǎn)品的物理性能
[0111]

【權(quán)利要求】
1. 一種二氧化碳吸附劑，其特征在于，由內(nèi)外表面氨基化的二氧化硅空心球做載體，線 型聚-L-精氨酸以原位聚合的形式通過(guò)化學(xué)鍵固定于載體的內(nèi)外表面。
2. -種制備如權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳吸附劑的方法，其特征在于， 利用氨基化試劑，將二氧化硅空心球的內(nèi)外表面氨基化，再采用原位聚合的方式在氨 基化的二氧化硅空心球的內(nèi)外表面聚合聚-L-精氨酸，即得到二氧化碳吸附劑； 所述的氨基化試劑選自3-氨基丙基三甲氧基硅； 所述的二氧化硅空心球的孔徑為50?550nm ; 所述的聚-L-精氨酸為線型高分子； 具體步驟如下： 1) 二氧化硅空心球的制備：向玻璃瓶中加入正硅酸乙酯，聚苯乙烯乳液懸浮液，所得 混合物持續(xù)超聲2小時(shí)，然后離心分離，室溫下干燥12h后，將聚苯乙烯模板通過(guò)煅燒除 去； 所述的聚苯乙烯乳液懸浮液的濃度為2. 5wt%?2. 62wt% ; 所述的正硅酸乙酯與聚苯乙烯乳液懸浮液的體積用量比為：1〇〇: 1?70:1 ; 2) 二氧化硅空心球的氨基化：將步驟1)制備的二氧化硅空心球在100°C真空干燥 12h，然后加入無(wú)水甲苯和3-氨基丙基三甲氧基硅，將混合物在室溫下攪拌24小時(shí)；將所得 固體產(chǎn)物用甲苯，甲醇，甲醇/水體積比為1:1的混合物和甲醇依次洗滌，并在真空下50°C 下干燥，即得到氨基化的二氧化硅空心球載體； 所述的無(wú)水甲苯與二氧化硅空心球載體的質(zhì)量比為35:1 ; 所述的二氧化硅空心球載體與3-氨基丙基三甲氧基硅的質(zhì)量比為7:1 ; 3) 二氧化碳吸附劑的制備：取步驟2)制備的氨基化的二氧化硅空心球載體，溶于 N-羧基內(nèi)酸酐精氨酸溶液，于50°C下攪拌48小時(shí)，離心分離得粉末，將粉末用THF，DMF和 氯仿依次洗滌，將得到的固體物于40°C下干燥，即得到二氧化碳吸附劑，于40°C烘箱中儲(chǔ) 存； 所述的N-羧基內(nèi)酸酐精氨酸溶液的濃度為0. 2mol/L ; 所述的N-羧基內(nèi)酸酐精氨酸與氨基化的二氧化硅空心球載體的摩爾比為20 :1?80 : 1〇
3. 如權(quán)利要求2所述的一種制備如權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳吸附劑的方法，其 特征在于，步驟1)中正硅酸乙酯與聚苯乙烯乳液懸浮液的體積用量比為85:1。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種制備如權(quán)利要求1所述的一種二氧化碳吸附劑的方法，其 特征在于，步驟1)中聚苯乙烯乳液懸浮液的濃度為2. 60wt%。
【文檔編號(hào)】C08G69/10GK104258828SQ201410491323
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】劉法謙, 李榮勛, 丁乃秀, 蘇娟, 劉莉, 李超芹, 李偉, 劉光燁 申請(qǐng)人:青島科技大學(xué)