[发明专利]用于捕捉二氧化碳的方法和组合物

说明书

本发明涉及用于捕捉二氧化碳的方法。该方法是放热的，所生成的热量可以得到良好利用。

出于环境方面的原因，对降低大气的二氧化碳排放的需要越来越迫切。此外，提供一种从大气中移除二氧化碳的方法也非常有益。

从大气层捕获二氧化碳的现有方法，一般使用以无机材料为支架的液态胺或胺类化合物。已知二氧化碳捕捉方法通常涉及捕捉二氧化碳，然后释放并采集该气体。以胺类捕捉二氧化碳后，将二氧化碳从胺类分离的步骤，需要大量的能量投入，因此限制了其对环境的有益效果。

本发明提供一种用于捕捉二氧化碳的方法，其可以被包含在高效过程中，以显著提高发电站的效率。

本发明的第一方面中，提供了一种捕捉二氧化碳的方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料；以及

b.用所述纤维素质材料与包含二氧化碳的组合物接触；

其中，捕捉所述步骤b中产生的部分热能。

本方法包括提供纤维素质材料。合适的纤维素质材料包括：天然纤维素质材料和半合成或加工后的纤维素质材料。

在一些优选实施例中，本发明的方法中所用的纤维素质材料是纤维材料。所述纤维素质材料可以包括天然纤维和/或合成纤维和/或半合成纤维，例如再生纤维素产品。合适的合成纤维包括聚酰胺、聚酯和聚丙烯酸化物。优选地，所述材料包括天然纤维。

优选地，所述纤维素质材料为天然纤维素质材料。

使用天然纤维，可以改善本发明所述方法的环境影响。

优选地，本发明的方法的步骤a包括提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料。

适用于本发明的天然纤维素质材料包含棉、大麻、亚麻、蚕丝、黄麻、洋麻、苎麻、剑麻、木棉、龙舌兰、白藤、大豆、藤蔓、香蕉、椰壳纤维、茎秆纤维及其混合物。

在一些优选实施例中，所述纤维素质材料包括农业废弃产物或副产物。所述纤维素质材料可以不具有或几乎不具有用于除此之外的其他应用中的价值。合适的废弃产物或副产物可以是茎秆、叶、作物(例如谷物或油菜籽)的外壳或外皮。最优选地，所述纤维素质材料为秸秆或木浆。

在一些实施例，所述纤维素质材料可以是精制木浆，例如TENSEL商标的在售材料。

在一些实施例，所述纤维素质材料可以是直接来自制浆厂的废料，例如松木浆。

在一些实施例，所述纤维素质材料可以是来自谷物的秸秆材料，例如小麦、黑麦或大麦。

所述纤维素质材料宜为以细碎的颗粒材料形式提供。所述纤维素质材料的平均粒径宜为至少10微米，优选为至少50微米，更优选为至少100微米。所述纤维素质材料的平均粒径至少为0.2mm，优选为至少0.5mm。所述纤维素质材料的平均粒径可以多达10cm，宜为5cm，更优选为1cm，更优选为0.5cm。

在尤为优选的实施例中，所述纤维素质材料的平均粒径为0.5-3mm。

平均粒径宜为通过常规筛析法进行测量。

本发明的方法中，步骤a包括提供一种载有氨基化合物的纤维素质材料。所述纤维素质材料宜为与包含氨基化合物的组合物相接触，从而令所述氨基滞留在所述纤维素质材料表面。

所述材料表面与氨基化合物之间宜为发生相互作用。可以发生任何类型的相互作用，取决于涉及的特定氨基化合物和材料。例如，可以发生简单静电作用、偶极-偶极相互作用、氢键结合，或在氨基化合物和材料表面之间形成完整的共价键。不受理论约束地，认为氨基功能团与表面之间产生氢键结合。

步骤(a)优选地可以包括，用纤维素质材料与包含氨基化合物的组合物接触。所述氨基化合物可以选自任何包含氨基或取代氨基的化学部分，例如氨、脂肪胺或芳香胺、酰胺或尿素。优选地，所述氨基化合物选自氨或胺。

在一些优选实施例中，所述氨基化合物包含氨，在此意味着包括氢氧化铵，即氨水组合物。

合适的氨基化合物包括天然化合物和合成化合物。也可以使用两种或更多种氨基化合物的混合物。

合适的胺类包括芳香胺和脂肪胺。所述胺类可以是取代或未取代的。合适的胺类的例子包括氨基酸、烷醇胺、烷基胺和烯基胺。本发明所用的胺类，尤为优选为烷基胺和烷醇胺。

所述氨基化合物可以选自氨、伯胺、仲胺或叔胺。本发明步骤(a)中所用的一些优选的胺类为伯胺、仲胺或其混合物。本发明尤为优选的胺类为伯烷基胺或仲烷基胺，尤其是具有多至12个碳原子的烷基胺，更优选为多至4个碳原子的烷基胺。本发明所用胺类优选为包括甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、丙胺、二丙胺、丁胺、二丁胺及其混合物和同分异构体。