高校化学工程学报    2018, Vol. 32 Issue (3): 659-666  DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2018.03.022
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引用本文 

赵雨, 田念, 王家炜, 王祁宁, 江泉达, 艾宁. 复合氨基改性Mg-Al LDH的制备及其CO2吸附性能的研究[J]. 高校化学工程学报, 2018, 32(3): 659-666. DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2018.03.022.
ZHAO Yu, TIAN Nian, WANG Jia-wei, WANG Qi-ning, JIANG Quan-da, AI Ning. Synthesis of Amine Modified Mg-Al LDH and their CO2 Adsorption Characteristics[J]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2018, 32(3): 659-666. DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2018.03.022.

基金项目

浙江省自然科学基金（LY16B060014）；化学工程联合国家重点实验室开放课题（SKL-ChE-11A02）。

通讯联系人

艾宁, E-mail:aining@zjut.edu.cn

作者简介

赵雨(1993-), 男, 浙江绍兴人, 浙江工业大学硕士生。

文章历史

收稿日期：2017-08-29;
修订日期：2017-12-30。
Contents              Abstract              Full text              Figures/Tables              PDF
复合氨基改性Mg-Al LDH的制备及其CO2吸附性能的研究
赵雨 1,2,3, 田念 1,2,3, 王家炜 4, 王祁宁 1,2,3, 江泉达 1,2,3, 艾宁 1,2,3     
1. 浙江工业大学 化学工程学院，浙江 杭州 310014;
2. 浙江省生物燃料利用技术研究重点实验室，浙江 杭州 310014;
3. 石油和化工行业生物柴油技术工程实验室，浙江 杭州 310014;
4. 英国阿斯顿大学化学工程与应用化学系 伯明翰 B4 7ET
收稿日期：2017-08-29；修订日期：2017-12-30。
基金项目：浙江省自然科学基金（LY16B060014）；化学工程联合国家重点实验室开放课题（SKL-ChE-11A02）。
作者简介：赵雨(1993-), 男, 浙江绍兴人, 浙江工业大学硕士生。
通讯联系人：艾宁, E-mail:aining@zjut.edu.cn
摘要：研究提出了一种层状双氢氧化物（LDHs）复合改性方法，分别以3-氨丙基三甲氧基硅烷（N1）和N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（N2）为改性剂，制备了一系列Mg-Al LDH，采用XRD、FT-IR、EA和TG等手段对制备的材料进行表征，考察氨基负载量对LDHs CO2吸附性能的影响规律，优选出吸附性能优良的氨基改性LDHs，考察吸附温度等对其吸附性能的影响，并研究了其循环再生性能。结果表明，复合改性法克服了剥落法和阴离子表面活性剂法等常用的氨基改性方法难以进一步提高LDHs氨基负载量的不足，得到了具有较高氨基负载量的LDHs；Mg-Al LDH的CO2吸附容量随氨基负载量的增大而增大，氨基负载量为6.20 mmol·g-1，在30℃、0.1 MPa纯CO2环境下Mg-Al N2吸附容量高达2.26 mmol·g-1；在考察温度30~90℃，温度越高，吸附容量越小；Mg-Al N2在140℃下脱附完全，循环使用5次后，其结构与性能基本不变。
关键词：层状双氢氧化物    复合改性    CO2    吸附    
Synthesis of Amine Modified Mg-Al LDH and their CO2 Adsorption Characteristics
ZHAO Yu1,2,3, TIAN Nian1,2,3, WANG Jia-wei4, WANG Qi-ning1,2,3, JIANG Quan-da1,2,3, AI Ning1,2,3    
1. College of Chemical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China;
2. Zhejiang Province Key Laboratory of Biomass Fuel, Hangzhou 310014, China;
3. Biodiesel Laboratory of China Petroleum and Chemical Industry Federation, Hangzhou 310014, China;
4. Chemical Engineering and Applied Chemistry, Aston University, Aston Triangle, Birmingham B4 7ET, UK
Abstract: A series of amine modified layered double hydroxides (LDHs) were prepared using 3-aminopropyltrimethoxysilane (N1) and N-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (N2) as grafting agents, and these LDHs were characterized by X-ray diffraction (XRD), Flourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR), elemental analysis (EA) and thermogravimetric analysis (TG). Effects of amine loading on CO2 adsorption were investigated and the amine modified LDH with excellent adsorption performance was selected. Effects of adsorption temperature on adsorption and recycling performance were further investigated. The results indicate that the composite amine modification method overcomes the shortcoming of conventional amine modified methods such as exfoliation and anionic surfactant methods which are difficult to further improve amine loading. LDH with high amine loading was obtained. CO2 adsorption increases with the increase of amine loading. Mg-Al N2 with amine loading of 6.20 mmol·g-1 has an adsorption capacity of 2.26 mmol·g-1 at 30℃ and 0.1 MPa. CO2 adsorption capacity reduces when temperature increases from 30℃ to 90℃. Moreover, CO2 can be completely desorbed at 140℃ and the structure and performance of the adsorbent remains unchanged after five adsorption-desorption cycles.
Key words: layered double hydroxide    composite modification    carbon dioxide    capture    
1 前言

层状双氢氧化物(layered double hydroxide，LDHs)是一种层状结构的无机功能材料，已被用于吸附捕集温室气体CO2 [1~5]。前期研究发现，对LDHs进行氨基改性可得到具有良好CO2吸附性能的固体吸附材料[6~8]，且CO2吸附容量随材料的氨基负载量的增大而增大。常用的氨基改性方法有阴离子表面活性剂法和超声剥落法。阴离子表面活性剂法制备改性LDHs过程中，氨基硅烷在特定pH下质子化，通过静电作用与阴离子表面活性剂结合，以盐的形式插入层间，经萃取去除阴离子表面活性剂实现氨基负载。Wang等[6]采用该方法，以3-氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂制备的Mg-Al LDH的氨基负载量可达3.62 mmol·g-1，25℃纯CO2环境下吸附容量达1.39 mmol·g-1，为文献报道LDHs吸附容量的最高值。该方法萃取过程中阴离子表面活性剂的去除率已高于80%，氨基负载量提升空间有限。超声剥落法制备改性LDHs过程中，通过对已被阴离子表面活性剂插层的LDHs超声处理，使得LDHs层板剥落，氨基硅烷取代部分阴离子位点并与层板上羟基发生反应，从而实现氨基负载。该方法存在剥落效率低、剥落下来的阴离子表面活性剂和氨基硅烷竞争插层的不足[7]。姜哲等[8]采用超声剥落法，以N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷为改性剂制备的Mg-Al LDH氨基负载量最高为2.71 mmol·g-1，30℃纯CO2环境下吸附容量为0.69 mmol·g-1。综上，单一采用阴离子表面活性剂法或剥落法都难以进一步提高LDHs的氨基负载量，限制了其在吸附捕集CO2中的应用。

因此，本研究提出一种复合改性方法，将阴离子表面活性剂法和剥落法有机结合，制备具有较高氨基负载量的LDHs，利用XRD、FT-IR、EA和TG等手段对制备的材料进行表征，考察氨基负载量对LDHs CO2吸附性能的影响规律，优选出吸附性能优良的氨基改性层状双氢氧化物，考察吸附温度等对其吸附性能的影响，并研究了其循环再生性能。

2 实验材料和方法 2.1 主要试剂

六水合硝酸镁(Mg(NO3)2·6H2O，AR)购自上海泗联化工厂；九水合硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O，AR)购自上海振兴试剂厂；氢氧化钠(NaOH，AR)购自西陇化工股份有限公司；甲苯(C7H8，AR)购自杭州化学试剂有限公司；3-氨丙基三甲氧基硅烷(C6H17NO3Si，97%)和N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(C8H22N2O3Si，95%)购自阿拉丁；十二烷基磺酸钠(C12H25NaO3S，97%)购自国药集团；无水乙醇(C2H5OH，AR)购自安徽安特食品股份有限公司。

2.2 样品制备

复合氨基改性Mg-Al LDH制备分两步进行。第一步，采用共沉淀法[6]制备阴离子表面活性剂插层的氨基改性Mg-Al LDH。取3.99 g六水合硝酸镁和1.95 g九水合硝酸铝，按3:1(mol)配制水溶液A；取一定量的氨基硅烷、十二烷基磺酸钠溶于50 mL无水乙醇和100 mL去离子水的混合液得到溶液B；其中n(M)2+:n(M3+):n(阴离子表活性剂):n(氨基硅烷) = 3:1:2:6；将A液缓慢加入到B液中，剧烈搅拌；反应温度通过水浴保持在70℃；反应溶液的pH值由pH自动控制加液机调节，稳定在10±0.1；滴加完毕后，70℃下陈化4 h；抽滤、洗涤、干燥得到阴离子表面活性剂插层的氨基改性Mg-Al LDH。以3-氨丙基三甲氧基硅烷(N1)和N-乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(N2)为改性剂制备的阴离子表面活性剂插层的氨基改性Mg-Al LDH分别记为Mg-Al DS/N1，Mg-Al DS/N2。第二步，采用超声剥落法[8]对阴离子表面活性剂插层的氨基改性Mg-Al LDH再改性。将1.0 g Mg-Al DS/N1 (Mg-Al DS/N2)和100 mL甲苯置于250 mL烧瓶中，超声5 h；超声结束后，按照氨基硅烷和甲苯体积比分别为0:100、1:100、2:100、3:100、4:100、5:100加入氨基硅烷；保持搅拌，70℃下反应20 h；抽滤、洗涤、干燥得到二次氨基改性Mg-Al LDH，改性过程中以N1为改性剂、氨基硅烷按氨基硅烷和甲苯体积比0:100加入制备的二次氨基改性Mg-Al LDH记为Mg-Al N1(0)，其它产物以此类推标记为Mg-Al N1(1)、Mg-Al N1(2)、Mg-Al N1(3)、Mg-Al N1(4)、Mg-Al N1(5)、Mg-Al N2(0)、Mg-Al N2(1)、Mg-Al N2(2)、Mg-Al N2(3)、Mg-Al N2(4)、Mg-Al N2(5)。

2.3 样品表征

采用X射线衍射(Bruker AXS D8 Advance型，德国)分析样品结构，扫描角(2θ) 2~65°；采用红外傅里叶变换光谱仪(TENSOR Ⅱ型，德国BRUKER公司)测定样品的表面官能团信息，测试条件为：分辨率4 cm-1，光谱范围400~4000 cm-1，扫描次数64次；采用元素分析仪(Vario Macro Cube型，德国)测定样品的C、H、N、S元素的质量分数，根据改性前后N元素的质量分数计算氨基负载量；采用热重分析仪(TG209F3型，德国)测定样品热稳定性，测试程序：取约10 mg样品置于热重分析仪样品池内，以10℃·min-1的升温速率升至800℃，全程通入高纯N2，气体流量为30 mL·min-1。

2.4 CO2吸附容量测定

采用热重法[9]测量复合氨基改性Mg-Al LDH的CO2吸附容量。取约10 mg样品放入样品池，在N2环境中加热到140℃，预处理30 min，降温至吸附温度(如30℃)，恒温30 min，此时样品的质量为m1；将N2替换为纯CO2，恒温180 min，此时样品的质量为m2；前期研究发现150 min后，质量波动在±3%内，本研究将180 min内样品质量变化量与m1的比值(m2-m1)/m1定义为样品CO2吸附容量。

2.5 吸附脱附循环再生实验

取约10 mg样品，在N2环境中加热到140℃预处理30 min，降温至预定吸附温度；将N2替换为纯CO2，恒温180 min；吸附完成后，样品温度以50℃×min-1的升温速率加热至预定脱附温度(如120℃)，恒温30 min；脱附完成后，温度以25℃·min-1的降温速率降至预定吸附温度，恒温180 min；再重复吸附脱附过程若干次。

3 结果与讨论 3.1 二次氨基改性Mg-Al LDH的表征 3.1.1 XRD表征

图 1为Mg-Al DS、Mg-Al N1和Mg-Al N2的X射线衍射图谱。由图可知，Mg-Al N1和Mg-Al N2都具有LDHs的特征峰(003)、(006)和(110)，说明成功合成了LDHs[6, 7]。Mg-Al N1在2θ角为2.14°处有尖锐的(003)衍射峰，根据布拉格方程2d sinθ = nλ (θ为衍射半角，n衍射级数，λ = 0.15406 nm)可求得层板间距，减去层板平均厚度0.49 nm[6]可得Mg-Al N1的层间距为3.62 nm，与未改性的Mg-Al DS的层间距3.35 nm相比有所增加，可推测氨基硅烷插入LDHs层间。Mg-Al N1和Mg-Al N2的层间距分别为3.62 nm和3.72 nm，层间距都大于3 nm，层间阴离子在层间以双层交叉的形式排列，从层间距角度讲，氨基硅烷插入层间更为容易，有利于更多的氨基硅烷插入LDHs层间。相比于Mg-Al DS，Mg-Al N1、Mg-Al N2的(003)、(006)峰强度和锐度都明显降低，同时在15~30°出现峰的重叠，这是由于经过超声剥落改性，LDHs的结晶度下降[7]。

图 1 Mg-Al DS (a)、Mg-Al N2 (b)和Mg-Al N1(c)的X衍射图谱 Fig.1 XRD patterns of Mg-Al DS (a), Mg-Al N2 (b) and Mg-Al N1 (c)
3.1.2 红外光谱表征

图 2为Mg-Al DS、Mg-Al N1和Mg-Al N2的傅里叶红外光谱图。由图可知，改性前后层状双氢氧化物表面吸收峰发生了明显的变化。改性后在3300、1180、817、798和466 cm-1处出现了新的吸收峰，其中，3300 cm-1是-NH2伸缩振动峰；817和1180 cm-1是Si-O-CH3的伸缩振动峰；466和798 cm-1是Si-O的伸缩振动峰；改性后在3500 cm-1处的-OH伸缩振动峰明显减弱，这是由于改性过程中氨基硅烷和层板上的羟基反应[6~8]，使得层板表面的羟基数目减少，对应的峰强度减弱。这均表明氨基硅烷成功接枝在层状双氢氧化物表面。此外，2349 cm-1为CO2吸收峰，是样品吸附空气中的CO2所致，而复合改性样品在测试前经过充分的真空干燥处理，对应的峰很小或几乎没有。

图 2 Mg-Al DS (a)、Mg-Al N1 (b)和Mg-Al N2 (c)的傅里叶红外光谱图 Fig.2 FT-IR spectra of pure Mg-Al DS (a), Mg-Al N1 (b) and Mg-Al N2 (c)
3.1.3 氨基负载量测定

氨基负载量是影响固体材料CO2吸附性能的重要指标。复合氨基改性Mg-Al LDH的C、H、N、S元素的质量百分含量由元素分析仪测定，通过改性前后N元素质量百分含量的变化，可计算出LDHs的氨基负载量(氨基负载量= N元素的质量百分数×1000/14)。表 1为不同氨基硅烷加入量下制备的复合氨基改性Mg-Al LDH的元素分析结果，由表可知，未改性的Mg-Al LDH，其N元素质量百分含量约为0，氨基改性后，N元素含量显著增加，结合EA和FT-IR表征结果推测改性后LDHs中N元素是以氨基的形式存在；随着剥落再改性过程氨基硅烷加入量的增加，复合氨基改性Mg-Al LDH的氨基负载量增大，氨基硅烷按氨基硅烷和甲苯体积比4:100加入时制备的Mg-Al LDH氨基负载量达到饱和；对比第1、2、7组和第1、9、14组数据发现，每经过一次改性，LDHs的氨基负载量都有较大幅度的提高，且阴离子表面活性剂法和超声剥落法对氨基负载量的提高贡献相当；对于Mg-Al N1，氨基负载量最高可达4.80 mmol·g-1，与Wang等[6]采用阴离子表面活性剂法、以相同氨基硅烷为改性剂制备的氨基改性Mg-Al LDH最高氨基负载量3.60 mmol·g-1相比，氨基负载量提高了33.3%；对于Mg-Al N2，氨基负载量最高可达6.20 mmol·g-1，与姜哲等[8]采用相同氨基硅烷为改性剂制备的氨基改性Mg-Al LDH最高氨基负载量2.76 mmol·g-1相比，氨基负载量提高了125%。这均表明采用复合改性法可有效提高LDHs的氨基负载量，相较于剥落法和阴离子表面活性剂法等氨基改性方法优势显著。

表 1 氨基改性Mg-Al LDH的元素分析结果 Table 1 Elemental analysis of amine modified Mg-Al LDHs
3.1.4 热重分析

采用热重分析仪测量了复合氨基改性Mg-Al LDH的热稳定性，其结果如图 3所示。由图可知，TG曲线显示有两个主要的失重阶段。第一阶段20~105℃，共失重4.5%~6.5%，这个阶段的失重主要来自于样品上的水分和吸附的CO2[9]，(a)和(b)中第一个失重峰的温度不同是由两种氨基硅烷性质不同引起的，而(b)中多一个峰可能是因为N2既含有伯胺也含有仲胺，存在两个CO2脱附温度。第二阶段105~800℃，共失重55%~62.5%，此阶段的失重来自于阴离子表面活性剂和氨基硅烷的碳链分解。DTG曲线上215℃的失重峰来自于LDHs的脱水反应[10]，随后的350和440℃峰来自于样品中阴离子表面活性剂和氨基硅烷的碳链分解。215℃出现失水峰，说明此温度下Mg-Al N1(4)和Mg-Al N2(4)的层状结构很可能已经受到破坏。本研究过程中最高温度为180℃，复合氨基改性Mg-Al LDH在使用温度范围内具有良好的热稳定性。

图 3 复合氨基改性Mg-Al LDH的TG和DTG曲线 Fig.3 TG and DTG curves of amine modified Mg-Al LDHs
3.2 氨基负载量对CO2吸附性能的影响

Mg-Al N1和Mg-Al N2在30℃、0.1 MPa纯CO2环境下，吸附容量随氨基负载量的变化曲线如图 4所示。由图可知，吸附剂Mg-Al N1和Mg-Al N2的吸附容量均随氨基负载量的增大而增大，对于Mg-Al N1，氨基负载量为4.80 mmol·g-1时，CO2吸附容量高达1.81 mmol·g-1，对于Mg-Al N2，氨基负载量为6.20 mmol·g-1时，CO2吸附容量高达2.26 mmol·g-1，说明复合氨基改性Mg-Al LDH具有良好的吸附性能。这是由于氨基是氨基改性固体吸附材料的吸附活性中心[11]，LDHs的氨基负载量越大，吸附活性位点越多，能够吸附的CO2越多；复合改性法制备氨基改性Mg-Al LDH时，经过两次氨基改性过程，每经过一次改性，LDHs的氨基负载量都有较大幅度的提高，得到的Mg-Al LDH相较于一次改性产物具有更高的氨基负载量，因而具有更好的吸附性能。相同氨基负载量下，Mg-Al N1的CO2吸附容量比Mg-Al N2大，这是由于N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(N2)除了含有伯胺外，还含有仲胺和亚甲基，较长的碳链使其内部的氨基不容易接触到CO2分子，氨基利用率低，抑制了吸附。Wang等[7]也发现，N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的氨基利用率比3-氨丙基三甲氧基硅烷低。

图 4 Mg-Al N1和Mg-Al N2的CO2吸附容量随氨基负载量的变化曲线 Fig.4 CO2 adsorption capacities of Mg-Al N1 and Mg-Al N2 with different amine loadings
3.3 温度对CO2吸附性能的影响

温度是影响LDHs CO2吸附性能的重要因素之一。在30、50、70和90℃、0.1 MPa、纯CO2环境下，Mg-Al DS、Mg-Al N1(4)和Mg-Al N2(4)的CO2吸附容量如图 5所示。由图可知，LDHs的CO2吸附容量随温度的升高而降低，这是由于该反应为放热反应，升高温度不利于吸附的进行；图 6为3-氨丙基三甲氧基硅烷(N1)和N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(N2)在纯CO2环境下的TG曲线，由图可知，N1在30℃下质量开始增加，N2在70℃以后质量才逐渐增加，这是由于伯胺位点和仲胺位点对CO2的吸附具有不同的初始反应温度，仲胺位点的更高[7]，同时N2在30~70℃质量增加不明显，可能是因为N2的黏性较大，在低温下阻碍了CO2的传质。所以N1适合低温吸附，N2在高温下更具优势，这也解释了随着温度的升高Mg-Al N2的CO2吸附容量下降趋势比Mg-Al N1更为缓慢的现象。Mg-Al N2在90℃、0.1 MPa CO2环境下，其吸附容量高达1.79 mmol·g-1，因此，具有用于电厂烟道气吸附的潜能。

图 5 Mg-Al DS、Mg-Al N1(4)和Mg-Al N2(4)在不同温度下的CO2吸附容量 Fig.5 CO2 adsorption capacities of Mg-Al DS, Mg-Al N1(4) and Mg-Al N2(4) at different temperatures
图 6 氨基硅烷N1(a)和N2(b)在纯CO2环境下的TG曲线 Fig.6 TG profiles of aminosilanes N1(a) and N2(b) under CO2 atmosphere
3.4 吸附脱附循环再生

吸附剂的循环再生是工业过程的重点研究内容，吸附剂的循环使用性能是评价吸附剂好坏的重要指标。脱附温度对脱附效果及吸附剂的活性影响很大。因此，以前期实验中具有较佳吸附性能的吸附剂Mg-Al N2(4)为研究对象，选择了4个不同的吸附温度(30、50、70和90℃)和脱附温度(120、140、160和180℃)进行组合，对其脱附性能及高温下吸附剂的活性进行了研究。图 7为吸附剂再生的一个实例。Mg-Al N2(4)在氮气气氛中经过140℃脱水除杂处理，降温至30℃，同时气氛变为纯CO2，CO2气体引入后，吸附剂Mg-Al N2(4)的质量开始增加，150 min后，将Mg-Al N2(4)的温度迅速提高至脱附温度(120℃)；经过30 min脱附过程，Mg-Al N2(4)的温度再次降到吸附温度进行吸附，完成一个完整的吸附/脱附过程。针对每组吸附脱附温度，共进行两次吸附脱附过程。Mg-Al N2(4)的CO2吸附容量由吸附脱附的质量差计算得到。

图 7 Mg-Al N2(4)的质量和温度随时间的变化 Fig.7 TG mass and temperature curves as a function of time for Mg-Al N2

图 8为不同吸附和脱附温度下Mg-Al N2(4)的CO2吸附容量和吸附剂失活情况对比图。由图可知，在所选择的4个脱附温度中，120℃下进行脱附时，吸附剂的CO2吸附容量比其它温度的低，经分析这是由于120℃下Mg-Al N2(4)吸附的CO2未脱附完全，仍有部分CO2吸附在LDHs表面。脱附温度高于140℃，吸附剂开始失活，随着脱附温度的升高，吸附剂的失活率(吸附剂的失活率=吸附剂第一次和第二次循环使用后的吸附容量的差值/吸附剂第一次循环使用后的吸附容量)急剧增加，脱附温度为180℃时，失活率高达10.56%，这可能是氨基官能团在高温下部分分解造成的[6]。因此，从节约能源、脱附效果及吸附剂的活性等方面综合考虑，脱附温度应在140℃左右。

图 8 吸附脱附温度对Mg-Al N2(4)的CO2吸附容量和吸附剂失活的影响 Fig.8 Effects of adsorption/desorption temperature on CO2 adsorption capacity and deactivation of Mg-Al N2(4)

在脱附温度140℃，吸附温度为30℃情况下，研究了吸附剂Mg-Al N2(4)的循环使用性能，结果如图 9所示。由图可知，循环使用5次后，吸附剂Mg-Al N2(4)的CO2吸附容量基本不变，显示了良好的吸附性能和重复使用性能。

图 9 吸附剂的循环使用性能 Fig.9 Adsorption/desorption cycling results of Mg-Al N2(4)
4 结论

采用复合改性法成功将3-氨丙基三甲氧基硅烷(N1)和N-乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(N2)接枝到层状双氢氧化物表面，相较于剥落法和阴离子表面活性剂法等常用的氨基改性方法，制备的Mg-Al LDH具有更高的氨基负载量。Mg-Al LDH的CO2吸附容量随氨基负载量的增大而增大，当氨基负载量为4.80 mmol·g-1，30℃、CO2为0.1 MPa时，Mg-Al N1吸附容量高达1.81 mmol·g-1；当氨基负载量为6.20 mmol·g-1，30℃、CO2为0.1 MPa时，Mg-Al N2吸附容量高达2.26 mmol·g-1。随着吸附温度的升高，层状双氢氧化物的吸附容量下降，当氨基负载量为6.20 mmol·g-1，90℃、CO2为0.1 MPa时，Mg-Al N2的吸附容量仍达1.79 mmol·g-1，具有电厂烟道气吸附的潜能。吸附脱附循环再生实验显示，Mg-Al N2在140℃下脱附完全，重复使用5次后，吸附性能基本保持不变，显示了良好的重复使用性能。

参考文献
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