[发明专利]适用于超低浓度二氧化碳捕集的疏水性季铵聚合物吸附剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种适用于超低浓度二氧化碳捕集的疏水性季铵聚合物吸附剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)将季铵聚合物活性基体、骨架载体、造孔助剂和疏水性载体均匀分散在有机溶剂中，混均得到前驱体主料；

所述疏水性载体选自聚偏二氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚氟乙烯中的至少一种；

以所述骨架载体和所述疏水性载体的总质量为100％计，所述疏水性载体的添加质量比例为10％～60％；

(2)将所述前驱体主料制成具有一定厚度的材料，然后静置于大气环境中自然固化成型，接着将其转移至去离子水中进一步固化成型，得到未功能化的疏水性季铵聚合物吸附剂；

(3)将所述未功能化的疏水性季铵聚合物吸附剂置于碱金属碳酸盐溶液中，得到功能化后的疏水性季铵聚合物吸附剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体为：先将所述季铵聚合物活性基体、所述骨架载体和所述造孔助剂均匀分散在所述有机溶剂中，形成前驱体辅料，再向所述前驱体辅料中加入所述疏水性载体，混匀得到所述前驱体主料。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：

所述季铵聚合物活性基体选自D290系大孔树脂、D201系大孔树脂、IRA-900系大孔树脂中的至少一种；

所述骨架载体选自聚醚砜、醋酸纤维素、聚乙烯中的至少一种；

所述造孔助剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、陶瓷中的至少一种；

所述聚偏二氟乙烯的重均分子量为180000～534000g/mol；

所述聚三氟氯乙烯的数均分子量为70000～400000g/mol；

所述聚氟乙烯的数均分子量为50000～120000g/mol；

所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、环丁砜中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：

所述季铵聚合物活性基体与所述骨架载体的质量比为(1:1)～(4:1)；

所述季铵聚合物活性基体与所述造孔助剂的质量比为(2:5)～(1:1)；

所述季铵聚合物活性基体与所述有机溶剂的质量比为(1:10)～(1:5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)制备所述前驱体主料的温度控制在0～50℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述厚度为100～400微米。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述碱金属碳酸盐溶液中碱金属碳酸盐的浓度为1～2mol/L，所述碱金属包括K、Na、Mg中的至少一种。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的功能化后的疏水性季铵聚合物吸附剂。

9.根据权利要求8所述的功能化后的疏水性季铵聚合物吸附剂在吸附空气中二氧化碳的应用。

10.一种吸附空气中二氧化碳的方法，其特征在于，采用权利要求8所述的功能化后的疏水性季铵聚合物吸附剂吸附空气中二氧化碳。