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近年来,地球大气和海洋温度上升的现象日益显著,温室效应日益加剧,C02作为最主要的温室气体,控制、减少其排放量已经在世界范围内达成广泛共识。高温CO2捕获技术、高温CO2吸附材料对降低碳排放具有重要意义。研究发现L14SiO4具备优越的高温CO2吸附能力、较好的机械强度以及循环稳定性,在发展高温CO2捕获技术方面展示了良好的应用前景。吸收速率慢、平衡吸收容量低等是目前现有方法制备的Li4SiO4材料普遍存在的问题。本论文采用液相法结合冷冻干燥技术合成了Li4SiO4材料,大幅度提高了Li4SiO4材料的高温CO2吸附速率和吸附量。具体工作如下:1)采用液相法结合冷冻干燥技术制备了Li4SiO4材料,合成材料的结构和形貌通过X射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行分析,并在热分析仪(TGA)上考察了制备材料在不同温度、不同C02分压下的高温C02吸附性能,通过5次吸附-解吸循环,考察材料的循环稳定性。结果表明,采用液相法结合冷冻干燥技术可制得纯相的Li4SiO4材料。与采用固相球磨法合成的Li4SiO4材料相比,该材料具有更好的吸附性能。在吸收温度为550℃,CO2分压为0.25 bar时,样品在5 min时吸附量为24.1wt%,10min内即可达到吸收平衡,平衡吸收量为29.9wt%。经过5次吸附-解吸后,吸附速率、吸附量都没有出现明显下降。随后考察了不同锂源、不同硅源对材料性能的影响,得到以LiOH·H2O为锂源、硅溶胶为硅源,合成材料的吸附性能最好。材料在5 min左右的吸附量可达27.89wt%,且在7.5min就能达到吸附平衡,饱和吸附量为30 wt%。2)以碳球、聚苯乙烯微球为模板制备多孔硅酸锂材料,采用N2吸脱附、透射电子显微分析(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)对所得Li4SiO4材料进行表征;在热重分析仪(TGA)上对L14SiO4材料的CO2吸附性能进行了研究。结果表明,以碳球为模板时,合成的样品具有较好的高温CO2吸附性能,在10min时吸附量可达21.8wt%,为总吸附量的89%,20min左右即可达到吸附平衡。以聚苯乙烯微球为模板时可以得到多孔的Li4SiO4材料。