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化学工程2025年第12期:磷渣基地质聚合物的制备及其对CO_2的吸附性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:叶长青;史桂杰;周新涛;罗中秋;李月盈;李方园;阎崔蓉;

单位:昆明理工大学化学工程学院;昆明冶金高等专科学校环境与化工学院;

摘要:碳捕集和封存技术可减少温室气体的排放并减缓气候变化。地质聚合物是铝硅酸盐-碱制备的无机多功能材料,在碳捕集和封存方面具有广泛的应用前景。地质聚合物通常由低成本、绿色环保的原材料制得,其性能结构受原料配比、激发剂和制作方法的影响。地质聚合物可替代传统硅酸盐水泥用于CO_2封存,具有经济和环保的双重优势。文中以黄磷生产过程中的磷渣、粉煤灰、高钙灰为原料,Na_2SiO_3(水玻璃)为碱激发剂,制备磷渣基地质聚合物。通过单因素试验和正交试验,优化(质量分数)废渣、激发剂的配比、水玻璃模数和养护条件。实验结果表明:当磷渣、粉煤灰和高钙灰的质量分数比为75%∶10%∶15%,水玻璃掺量为4%,水玻璃模数为1.2,并采用蒸汽养护3 d时,制得的地质聚合物抗压强度可达43.25 MPa。X射线衍射、傅里叶红外光谱和扫描电镜分析表明:该地质聚合物结构均匀、孔道丰富。CO_2吸附实验显示:该地质聚合物对CO_2的最大吸附量为1.96 mmol/g,吸附行为符合一级吸附动力学模型。

关键词:磷渣基地质聚合物;;磷渣;;粉煤灰;;正交试验;;CO_2吸附

基金资助:云南省教育厅科学研究基金(2023J1526)