本发明属于二氧化碳吸附，具体涉及二氧化碳吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、在燃料燃烧生产过程中，会产生大量温室气体，其中九成以上为二氧化碳。二氧化碳在大气中的浓度升高，是全球变暖和气候变化的主要原因。目前，工业上已广泛应用液氨溶液吸收二氧化碳的技术，但存在解吸能耗高、溶剂降解、二次污染和设备生锈等弊端。膜分离技术具有低能耗和无腐蚀性化合物使用等优点，然而，膜再生和分离化合物纯度的问题仍待解决，这限制了其在二氧化碳捕获和去除领域的应用。
2、为解决吸附分离技术所面临的问题，吸附剂已在氧化碳吸附技术领域得到广泛应用，包括多孔吸附剂，如金属有机骨架、共价有机骨架、硅酸盐基材料、金属氧化物基吸附剂和多孔碳质材料等。在这些吸附剂中，高度多孔的碳质吸附剂展现出独特优势，如低成本、化学惰性、高稳定性、高孔隙率和易回收等。研究人员已开发出多种方法，以改善多孔碳质材料的形态、组成和结构特征，从而提高其二氧化碳吸附性能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二氧化碳吸附剂，为多孔结构，具有较高的比表面积，以及优异的二氧化碳吸附能力，在环保、节能减排等领域具有显著的效果；
2、本发明的另一个目的在于提供一种二氧化碳吸附剂的制备方法和应用。
3、本发明所采取的技术方案是：
4、二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
5、1)将壳聚糖和纳米二氧化硅添加到蒸馏水中，搅拌均匀，然后在搅拌的条件下加入乙酸，继续搅拌，得到均匀的混合溶液；
6、2)将步骤1)得到的混合溶液进行水热处理，然后抽滤，用蒸馏水洗涤，干燥，得到质子化壳聚糖纳米复合材料；
7、3)将步骤2)得到的质子化壳聚糖纳米复合材料与活化剂混合研磨，然后在氮气条件下加热碳化，用盐酸和蒸馏水交替洗涤，干燥，即得二氧化碳吸附剂。
8、所述的步骤1)中壳聚糖与纳米二氧化硅的质量比为(1-3):1。
9、所述的步骤1)中壳聚糖与蒸馏水的质量体积比为1:(25-30)，壳聚糖与乙酸的质量体积比为1:(6-8)。
10、所述的步骤2)中水热处理的温度为100-120℃，时间为2-3h。
11、所述的步骤3)中质子化壳聚糖纳米复合材料与活化剂混合的质量比为1:(1-3)。
12、所述的步骤3)中加热碳化的温度为150-180℃，时间为2-4h。
13、所述的步骤3)中活化剂为氢氧化钾或氢氧化钠中的一种；所述的盐酸浓度为0.1-1mol/l。
14、所述的二氧化碳吸附剂，由上述的二氧化碳吸附剂的制备方法制备得到。
15、所述的二氧化碳吸附剂的应用，用于二氧化碳吸附。
16、本发明中的乙酸在水热处理过程中充当添加剂，通过使壳聚糖质子化来增加活化剂的可及性，并且乙酸的存在有利于壳聚糖的溶解，进而在水热处理过程中产生更多的网状多孔结构。纳米二氧化硅的存在有助于提高比表面积和表面活性，进而提高吸附剂的稳定性和分散性，纳米二氧化硅与壳聚糖共同形成了质子化壳聚糖纳米复合材料，具有较好的二氧化碳吸附效果。
17、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
18、(1)本发明所述的二氧化碳吸附剂为多孔结构，具有较高的比表面积，可以提供更多的吸附位点，有利于提高二氧化碳的吸附速率和吸附容量；并且保证了良好的孔道传输性能，使二氧化碳在吸附过程中能够快速进入和扩散到吸附剂内部，从而进一步提高吸附效果；
19、(2)本发明所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，制备过程简单，易于控制；此外，所使用的原料和活化剂具有来源广泛，成本低廉，进一步降低了吸附剂的生产成本。
1.一种二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中壳聚糖与纳米二氧化硅的质量比为(1-3):1。
3.根据权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中壳聚糖与蒸馏水的质量体积比为1:(25-30)，壳聚糖与乙酸的质量体积比为1:(6-8)。
4.根据权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中水热处理的温度为100-120℃，时间为2-3h。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中质子化壳聚糖纳米复合材料与活化剂混合的质量比为1:(1-3)。
6.根据权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中加热碳化的温度为150-180℃，时间为2-4h。
7.根据权利要求1所述的二氧化碳吸附剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中活化剂为氢氧化钾或氢氧化钠中的一种；所述的盐酸浓度为0.1-1mol/l。
8.一种二氧化碳吸附剂，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的二氧化碳吸附剂的制备方法制备得到。
9.一种权利要求8所述的二氧化碳吸附剂的应用，其特征在于，用于二氧化碳吸附。