[发明专利]一种基于天然粘土的CO2

权利要求书

1.一种基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，水热反应进行离子插层；

将粘土与饱和氯化钠溶液混合后置于水热反应器中，在105～120℃下加热6-24小时，冷却后将反应产物过滤并用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤；然后将无水乙醇洗涤后的反应产物与浓度为1-3mol/L、体积与饱和氯化钠溶液相同的氯化锂溶液混合后置于水热反应器中，在105～120℃下加热6-24小时，冷却后将混合物过滤并用去离子水洗涤，再用无水乙醇洗涤，得到钠离子及锂离子插层后的粘土；

第二步，超声辅助液相剥离；

上述钠离子及锂离子插层后的粘土与去离子水混合；然后在冰浴中用超声处理使二维粘土纳米片剥落，得到二维粘土纳米片分散液与未剥离的粘土颗粒以及杂质的混合物；

第三步，离心筛分和冷冻干燥；

将第二步得到的混合物离心除去未剥离的粘土颗粒及杂质，得到二维粘土纳米片的稳定分散液；然后将分散液冷冻并冷冻干燥，得到二维粘土纳米片；

第四步，酸处理粘土纳米片表面

上述二维粘土纳米片与浓度为0.1-1mol/L的酸溶液按照4g/2L的质量体积比混合并剧烈搅拌6-12小时，搅拌结束静置，之后将上层清液取出，并将下层浊液冷冻并冷冻干燥，得到二维多孔结构的粘土纳米片作为CO₂吸附剂。

2.根据权利要求1所述的基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，第一步，粘土与饱和氯化钠溶液以3g/1L的质量体积比混合。

3.根据权利要求1所述的基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，第一步，与饱和氯化钠溶液混合后的加热温度为110℃，与氯化锂溶液混合后的加热温度为110℃。

4.根据权利要求1所述的基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，第二步，所述去离子水与第一步中饱和氯化钠溶液的体积比为4:5。

5.根据权利要求1所述的基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，第二步，所述超声处理为用尖端超声仪以40％的振幅超声处理0.5-1.5小时。

6.根据权利要求1所述的基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，所述粘土为蛭石、高岭土、蒙脱土、伊利土中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1所述的基于天然粘土的CO₂吸附剂制备方法，其特征在于，所述酸溶液为盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、氢氟酸中的一种或两种以上。

8.采用权利要求1～7所述方法制备的CO₂吸附剂。

9.根据权利要求8所述CO₂吸附剂的应用，其特征在于，将所述的吸附剂放入固定床反应器中，在100℃下真空脱气12小时，然后在25℃的吸附温度、0-50bar的压力范围下进行CO₂吸附。

10.根据权利要求9所述CO₂吸附剂的应用，其特征在于，所述真空脱气绝对压力为0.013bar。