本申请属于二氧化碳吸收领域,提供一种二氧化碳吸收液及其应用和处理二氧化碳的方法。所述二氧化碳吸收液包含水、热力学促进剂和动力学促进剂,其中,所述动力学促进剂包括胺基改性氧化石墨烯,且所述胺基改性氧化石墨烯为叔胺基修饰的氧化石墨烯。所述二氧化碳吸收液与二氧化碳反应具有较高的水合物生成速率,并能提高二氧化碳的分离效率。
背景技术
随着工业化的进展,因二氧化碳(CO2
)过量排放所加剧的气候变化和环境问题引起了广泛关注。作为温室气体之一,二氧化碳在大气中的浓度已从工业革命开始时的278ppm增加到现如今的400ppm以上。为了将气温升高控制在2℃以下,尽早实现二氧化碳净零排放至关重要。目前已开发出多种方法从工业烟气中捕集二氧化碳的方法,主要包括:化学吸收、物理吸附、膜分离、低温冷凝等,这些方法虽在一定程度上能缓解二氧化碳排放问题,但仍存在一些严重缺点,例如,作为目前最成熟且已在工业上广泛应用的胺液化学吸收法存在溶剂循环能耗高、成本高、设备腐蚀等问题。
近年来,气体水合物技术以其能耗低、成本低、操作过程简便、环境友好等特点成为研究热点。二氧化碳水合物是CO2
气体分子与水在高压低温条件下形成的冰状结晶物质,利用水合物形成的相平衡差异较大,可以有效分离烟气中的CO2
。对于含多种组分的烟气,CO2
可以以固体水合物的形式被水腔捕获,而剩余的难以水化的组分则被释放,在改变周围环境的情况下可将CO2
再次释放出来。因此CO2
的水合技术是捕获、运输和储存三种技术的有效结合,能在CO2
的处置中节省大量步骤和资金消耗。
为提升水合吸附效果,气体促进剂的研发对于改善水合物法分离气体技术尤为重要。促进剂分为热力学促进剂与动力学促进剂。常见的动力学促进剂包括表面活性剂,例如十二烷基硫酸钠(SDS)及十二烷基苯磺酸钠(SDBS),但这类动力学促进剂大都存在环境污染等问题;热力学促进剂主要包括四氢呋喃、四丁基氟化铵等,这类促进剂可有效将水合平衡条件向更温和的条件移动。但是,基于水合物的二氧化碳分离仍受到水合物生成速率慢、二氧化碳分离效率低的限制,严重阻碍了该类二氧化碳分离技术的发展。
实现思路