本发明涉及二氧化碳吸附剂技术领域，特别是涉及一种二氧化碳聚汇剂及其制备方法。
背景技术：
随着世界人口和能源消耗的快速增长，大量排放的二氧化碳破坏了区域生态环境系统中的碳平衡，从而引发全球变暖，减少二氧化碳的排放量是应对温室效应的关键所在。无论是将二氧化碳作为原料循环利用还是埋藏，其富集过程都很有必要，但该过程耗资巨大，因此，通过各种方法高效、经济地降低大气中二氧化碳的浓度已成为当前的研究热点之一。而且在某些特殊领域，需要降低气体中二氧化碳的含量，例如沼气制备纯化领域。迄今二氧化碳的捕获、分离的方法主要有溶剂吸收法、吸附法、膜分离法和低温蒸馏法等，其中，吸附法具有工艺操作简单、流程短、投资少、操作灵活等优点，因而显示出广阔的应用前景。
目前，固体吸附剂是一种很好的选择，制备方法简单、成本低，吸附过程中二氧化碳以固体形式存在，便于储存、运输和使用。现有的吸附剂大多存在吸附效果差的缺陷。
技术实现要素：
针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种二氧化碳聚汇剂。其具有吸附效果好的优点。
本发明的技术方案概述如下：
一种二氧化碳聚汇剂，其中，按重量份计，包括以下成分：
钛酸钡30～40份；
聚丙烯亚胺14～18份；
膨胀蛭石10～30份。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括20～50份的酒糟。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括12～14份的多孔氧化铝。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括5～7份的甲壳素。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括5～7份的环糊精。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括0.5～2份的氧化镧。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括2～4份的氧化铈。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括4～7份的椰子酸二乙醇胺。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂，其中，还包括0.5～1份的钐。
优选的是，所述的二氧化碳聚汇剂的制备方法，其中，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的65～80％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至110～160℃，水热处理120～160min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在60～70℃烘干2～4h，得到二氧化碳聚汇剂。
本发明的有益效果是：
本发明的二氧化碳聚汇剂钛酸钡、聚丙烯亚胺和膨胀蛭石为主要原料，对二氧化碳气体具有较好的汇聚性能，吸附过程不产生副产物，通过将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐以相应比例加入主体材料中，进一步提高二氧化碳汇聚剂的汇聚效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明公开了一种二氧化碳聚汇剂，其中，按重量份计，包括以下成分：
钛酸钡30～40份；
聚丙烯亚胺14～18份；
膨胀蛭石10～30份。
钛酸钡具有优异的co2捕捉量；聚丙烯亚胺含有高浓度的胺基团，胺基团能容易且可逆地与co2反应形成碳酸盐或氨基甲酸酯；膨胀蛭石为多孔结构，聚丙烯亚胺可以覆盖在膨胀蛭石的全部或部分表面上，可以浸渍膨胀蛭石的多孔壁，并保留的co2吸附剂的数量。
作为本案又一实施例，其中，还包括20～50份的酒糟。酒糟是酿酒过程中的直接下脚料，其含有丰富的粗蛋白，同时还含有多种微量元素、维生素、酵母菌等，赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量也很高，这是农作物秸秆所不能提供的，其具有二氧化碳吸引吸收剂的氨基而与吸收剂反应，吸引二氧化碳的能力强。
作为本案又一实施例，其中，还包括12～14份的多孔氧化铝。多孔氧化铝具有较窄的孔径分布，孔径可在5～10nm的范围内调控，并且具有丰富的三维联通孔结构,吸附稳定性高。
作为本案又一实施例，其中，还包括5～7份的甲壳素。甲壳素是几丁质经浓碱水脱去乙酰基后生成的水溶性产物，学名为(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-d-葡聚糖，产品为白色，略有珍珠光泽，呈半透明片状固体，化学稳定性好，热稳定性能高，通过加入甲壳素进一步提高聚汇性能。
作为本案又一实施例，其中，还包括5～7份的环糊精。环糊精为环状结构，其含有多个氨基基团，与链状结构相比构成原子彼此的键合较强，所以通过加入环糊精使得二氧化碳聚汇剂的汇聚能力加强，并且不易解吸附。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～2份的氧化镧。氧化镧对二氧化碳气体具有较好的吸附性能，吸附过程不产生副产物，可通过将氧化铈和钐以相应比例加入，协同作用，增强了汇聚剂的表面势能，进一步提高二氧化碳聚汇剂的聚汇效率。
作为本案又一实施例，其中，还包括2～4份的氧化铈。
作为本案又一实施例，其中，还包括4～7份的椰子酸二乙醇胺。通过加入椰子酸二乙醇胺可降低表面张力，提高多孔材料和聚丙烯亚胺、甲壳素及环糊精的相容性，从而提高二氧化碳聚汇剂的吸附能力。
作为本案又一实施例，其中，还包括0.5～1份的钐。
一种二氧化碳聚汇剂的制备方法，其中，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的65～80％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至110～160℃，水热处理120～160min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在60～70℃烘干2～4h，得到二氧化碳聚汇剂。
下面列出具体的实施例和对比例：
实施例1：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的65％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至110℃，水热处理120min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在60℃烘干2h，得到二氧化碳聚汇剂。
实施例2：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的70％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至140℃，水热处理150min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在65℃烘干3h，得到二氧化碳聚汇剂。
实施例3：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的80％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至160℃，水热处理160min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在70℃烘干2～4h，得到二氧化碳聚汇剂。
对比例1：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的65％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至110℃，水热处理120min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在60℃烘干2h，得到二氧化碳聚汇剂。
对比例2：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的65％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至110℃，水热处理120min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在60℃烘干2h，得到二氧化碳聚汇剂。
对比例3：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的70％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至140℃，水热处理150min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在65℃烘干3h，得到二氧化碳聚汇剂。
对比例4：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的70％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至140℃，水热处理150min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在65℃烘干3h，得到二氧化碳聚汇剂。
对比例5：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的80％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、钐、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至160℃，水热处理160min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在70℃烘干2～4h，得到二氧化碳聚汇剂。
对比例6：
一种二氧化碳聚汇剂，按重量份计，包括以下成分：
二氧化碳聚汇剂的制备方法，包括如下步骤：
1)在水热釜中放入水热釜容积的80％的去离子水；
2)将钛酸钡、聚丙烯亚胺、膨胀蛭石加入水热釜中，并搅拌均匀；
3)将甲壳素、酒糟、氧化镧、氧化铈、环糊精、椰子酸二乙醇胺、多孔氧化铝加入水热釜中；
4)将水热釜升温至160℃，水热处理160min，得到混合物；
5)将经步骤4)处理的混合物冷却，过滤，在70℃烘干2～4h，得到二氧化碳聚汇剂。
不同列出实施例1～3和对比例1～6的实验测试结果如下表所示：
表1
由表1可见，实施例1～3与对比例1～3相比，本发明的二氧化碳汇聚剂对二氧化碳的汇聚效果均较好，其中具有实施例3二氧化碳聚汇剂对二氧化碳的汇聚效果最佳。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。