哌嗪碳黑吸附剂

湿气提升CO₂吸附

不同于传统链状胺吸附剂遇湿衰减，该杂环胺吸附剂在湿烟气中CO₂吸附量反而提升，且仅需55°C即可再生。

Liu, Lei · Tan, Gao · Jiwen, Fu · Guangli, He · Qianjun, Gao · 田红

Separation and Purification Technology 2026

具体参数

CO₂饱和吸附量（干态）

{'zh': '1.34', 'en': '1.34'} mmol/g

CO₂饱和吸附量（湿态）

{'zh': '2.31', 'en': '2.31'} mmol/g

CO₂吸附量（纯CO₂）

{'zh': '2.21', 'en': '2.21'} mmol/g

水蒸气吸附量

{'zh': '4.71', 'en': '4.71'} mmol/g

再生温度

{'zh': '55', 'en': '55'} °C

技术优势

湿气反而提升CO₂吸附

在40°C、4 vol% CO₂、RH 65%下，CO₂饱和吸附量从干态的1.34 mmol/g提升至2.31 mmol/g，由于水参与形成碳酸氢盐和更高结合能的水合氨基甲酸盐。

55°C即可完全再生

吸附剂在氮气气氛下仅需55°C即可完全再生，远低于传统胺基吸附剂所需的100°C以上，可大幅降低再生能耗。

高CO₂/水选择性吸附

在40°C下，水蒸气吸附容量（4.71 mmol/g at 23 Torr）约为高纯CO₂吸附容量（2.21 mmol/g at 760 Torr）的两倍，但在实际烟气水汽分压下仍保持较高CO₂吸附。

应用场景

• 烟气碳捕集：烟气含水汽，该吸附剂湿态CO₂吸附量提升，且55°C再生降低能耗。
• 直接空气捕集：空气含湿，湿气提升CO₂吸附，且材料对低浓度CO₂仍有效。
• 燃料电池原料气净化：可脱除原料气中CO₂至痕量，保护燃料电池催化剂。
• 食品级CO₂提纯：湿气辅助吸附可深度脱除CO₂中杂质，再生温度低避免热降解。