湿法再生CO_(2)空气捕集材料的能耗与性能优化

湿法再生阴离子交换树脂膜材料,可通过调控湿度驱动CO_(2)的吸附与脱附,材料再生成本极低。该材料需经过高温水热预处理张开孔结构,增强气体扩散速率,能耗较高;此外,利用液态水润湿材料以驱动脱附时,材料的解吸比(脱附量/吸附量)只有~30%。通过系统研究不同预处理水温及时间下膜材料的CO_(2)吸附/脱附性能,发现采用常温水浸泡预处理亦可获得良好的材料微观孔结构以及碳捕集性能,显著降低预处理能耗;更重要的是,基于微观尺度的气体吸附和液体浸润相关理论,实验发现超声雾化所获得的微米级水颗粒,由于更易扩散进入孔隙,可将解吸比从~30%提升到~60%,极大提升了树脂膜材料的再生性能。这些预处理能耗与脱附性能的优化,为大规模空气捕集的工程化实施提供了有利条件。

CO_(2)矿化养护建筑垃圾再生砖的性能研究

以建筑垃圾为主要原材料制备了建筑垃圾再生砖,研究了CO_(2)矿化养护时间(2、6、12、24 h)和CO_(2)浓度(20%、30%、50%)对建筑垃圾再生砖抗压强度和固碳率的影响。结果表明:随着CO_(2)矿化养护时间的增加,试件的抗压强度和固碳率增大;随着CO_(2)浓度的增加,试件的抗压强度在CO_(2)矿化养护6 h内呈增大趋势,在CO_(2)矿化养护12 h后呈先增大后减小的趋势;试件的固碳率随着CO_(2)浓度的增加而增大;综合考虑成本、抗压强度和固碳率,推荐CO_(2)矿化养护时间为12 h,CO_(2)浓度为20%。