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CO2气体是一种主要的温室效应气体,对全球气候以及环境变化造成了严重影响,然而,CO2也是非常重要的碳资源,因此,CO2的捕集和存储具有重要的意义,当前,已经发展了各种各样的捕集和存储CO2的方法.工业上变压吸附法是一种有效的分离CO2的方法,这种方法具有工艺流程简单、能耗低、可靠性高、环境效益好等优点,在工业领域应用非常广泛.而变压吸附过程是在多孔介质中的一种复杂的传热传质过程,所以本文首先对变压吸附过程的基本原理和工艺进行了介绍,然后对吸附分离过程的流动、传热和传质过程进行了一定的分析,并且从变压吸附动力学和热力学的角度阐明了变压吸附过程的传热传质机理.吸附剂在变压吸附工艺中占有主体地位,影响着吸附分离效果.目前有一系列的用于变压吸附的吸附剂,但在吸附量和吸附操作上都有不如意的地方,在气体吸附分离过程中吸附解吸频繁,要求自动化程度较高,现有的一些吸附剂难以达到要求.本文旨在合成一种高吸附量并且便于吸附操作的磁性介孔粒子作为CO2吸附剂,赋予吸附剂超顺磁性使更便于自动化操作.本文详细介绍了AEPTMS修饰的Fe3O4/nSiO2/mSiO2磁性微球的制备过程,并且表征了所制备微球的性能.通过自己设计搭建的气体吸附装置分析了微球对CO2的吸附性能.结果表明我们所制备的AEPTMS修饰的Fe3O4/nSiO2/mSiO2磁性微球粒径均匀,平均粒径约在200nm,具有大比表面积和介孔结构,表现出明显的顺磁性,微球的超顺磁性使其更易于满足工业化生产的需要.且微球对CO2的吸附效果良好,最大吸附量达到36mg/g.