本发明属于二氧化碳捕集和转化利用，提供了一种利用废弃物合成二氧化碳捕集及原位转化的双功能材料的方法及双功能材料的用途。
背景技术：
1、碳捕集、利用及封存(carbon capture,utilization and storage,简称ccus)一直是国际社会关注的热点，被认为是最具潜力、最具实效性的减排手段之一。
2、ccus技术的碳捕集阶段，钙基吸收剂循环捕集co2技术由于其原料易得，理论捕集容量大，捕集速率快等优势基于传统钙循环开发的吸收剂成为研究热点。目前钙基吸收剂循环捕集co2技术难以实现大规模应用的最主要影响因素是：随着循环反应的进行，由于高温烧结钙基吸收剂的co2捕集性能呈衰减趋势。目前，主要的改性方法有加热预处理和水合反应预处理、加入惰性支持物、利用有机酸对天然含钙矿物酸化处理等。
3、专利文献1(cn117463343a)中公开了一种二氧化碳吸附-催化双功能材料的合成方法，其将高钙固体废弃物与含有机酸的溶液进行浸取得到混合物，将混合物进行过滤并将所得滤液与可溶性活性金属盐、可溶性金属助剂盐和酸性络合剂进行混合而得到混合溶液，将混合溶液进行胶凝处理、煅烧、还原，从而得到二氧化碳吸附-催化双功能材料。其中的高钙固体废弃物选自钢渣、电石渣、矿粉渣和脱硫渣中的至少一种，可溶性活性金属盐选自ru、rh、pt、ni、co的硝酸盐中的至少一种。由上述可知，专利文献1中的活性金属组分并不是从废弃物中提取的，不能说是经济的。
4、另外，ccus领域近年来出现了具有颠覆性的技术，即二氧化碳捕集与原位转化技术(iccu)。该技术的关键是利用一种可以同时捕集二氧化碳并进行原位转化的双功能材料来实现原位捕集利用，可以省去co2压缩和运输带来的成本，并降低co2泄露的风险。同时，iccu技术可以降低钙基吸附剂的再生温度，缓解材料烧结的问题。虽然iccu技术相较于传统的ccus技术已经极大降低了成本，但目前仍面临成本过高的问题。
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、针对目前iccu技术成本较高的问题，需要提供一种完全利用废弃物、以低成本合成双功能材料的方法。同时，也需要利用iccu技术捕集二氧化碳并原位合成工业中的合成气的重要成分一氧化碳的技术。
3、用于解决问题的方案
4、含钙固体废弃物(简称为“含钙固废”)如蛋壳、贝壳、电石渣、螺壳、赤泥等是固体废物的重要组成部分。含钙固废如蛋壳等中有机物和钙质比例高，容易造成环境污染和滋生病菌，目前含钙固废的回收率低，大部分含钙固废被直接丢弃，尚未形成规模化、产业化的处理体系。含钙固废如蛋壳主要由碳酸钙(caco3)组成，占蛋壳质量的94％左右，是理想的钙循环原材料。另外，随着电子产品更新换代速度加快，印刷电路板(pcb)废弃物数量逐年增长，其资源化利用也存在问题。当前废弃物处理方式主要以填埋和焚烧为主，容易导致土壤污染和大气污染。pcb板中大量含铜，铜含量占金属含量的90％以上，是理想的逆水煤气变换催化材料。二氧化碳的资源化利用中，逆水煤气变换可以得到工业中合成气的主要成分一氧化碳，具有广泛利用价值，其主要的非贵金属催化剂包括铜、镍、铁等。因此，本发明提出一种基于含钙固废与废弃电路板的双功能材料合成过程。
5、另外，在有机酸酸化处理废弃物中，酸化后的有机酸盐的煅烧过程中释放的大量气体可以改善吸附剂的微观孔隙结构，进而提升对co2的吸附性能。因此，本发明提出通过有机酸将废弃物回收和吸附材料的改性过程相结合的方法。
6、基于上述，本发明提供一种利用含钙固废与废弃电路板作为原料、采用有机酸提取铜金属并通过原位改性钙基功能材料的方式缓解钙基材料烧结问题的合成方法，从而可以以低成本合成iccu双功能材料。因此，本发明的合成方法不仅为含钙固废与pcb板两大固废的资源化利用提供新思路，同时降低了现有iccu双功能材料的成本。
7、具体地，本发明提供一种二氧化碳捕集与原位转化的双功能材料的合成方法，其包括以下步骤：
8、废弃pcb板处理步骤s1：将废弃pcb板煅烧后，粉碎成粉末，加入有机酸的水溶液中并搅拌，然后除去残渣，得到含铜有机酸酸液；
9、含钙固废预处理步骤s2：将含钙固废粉末煅烧，得到含氧化钙产物；
10、前驱体制备步骤s3：将步骤s2中的含氧化钙产物与步骤s1中的含铜有机酸酸液混合并加热至蒸干，从而得到含有铜和钙的前驱体；
11、煅烧步骤s4：将步骤s3得到的前驱体煅烧并还原，得到所述双功能材料。
12、根据以上所述的合成方法，其中所述含钙固废包括废弃蛋壳、贝壳、电石渣、螺壳、飞灰、赤泥中的一种或多种；
13、所述有机酸选自草酸、甲酸、乙酸、丙酸、酒石酸中的一种或多种；所述有机酸的水溶液的浓度为0.01～1mol/l，ph值为1～3。
14、根据以上所述的合成方法，其中步骤s1，废弃pcb板的粉末与有机酸的水溶液的比例为(0.01g～0.05g):1ml。
15、根据以上所述的合成方法，其中步骤s1中，所述煅烧的温度为800～1000℃，煅烧的时间为1～3h。
16、根据以上所述的合成方法，其中步骤s2中，将含钙固废粉末煅烧的温度为800～1000℃，煅烧的时间为1～3h。
17、根据以上所述的合成方法，其中步骤s3中，含氧化钙产物与含铜有机酸溶液的比例为(0.01g～0.05g):1ml；加热的温度为80～100℃。
18、根据以上所述的合成方法，其中步骤s4中，将前驱体煅烧的温度为700～900℃，煅烧时间为1～3h。
19、本发明还提供一种通过以上所述的合成方法得到的双功能材料，其中所述双功能材料包括氧化钙、铜镁复合氧化物和氧化铜。
20、根据以上所述的双功能材料，其中所述双功能材料中的铜负载量为0.2wt％-0.5wt％。
21、本发明进一步提供一种通过以上所述的合成方法得到的双功能材料或者以上的双功能材料在二氧化碳捕集与原位转化反应生成一氧化碳中的用途。
22、发明的效果
23、本发明的上述技术方案具有以下有益效果：
24、1)本发明的合成方法是低成本双功能材料合成工艺：此工艺由于利用两大废弃物——废弃电路板提取的铜与含钙固废回收的氧化钙，形成具有吸附和催化功能的材料，可以充分利用废弃资源，降低成本，提高碳减排效益。
25、2)本发明中进行了性能优化：通过调整有机酸的种类、负载铜含量、改性酸的含量等合成参数，优化双功能材料的结构和成分，使其具有更高的吸附容量、更好的稳定性以及更高的一氧化碳转化率。
26、3)本发明提供了两大固体废弃物的新型应用方式：本发明的iccu双功能材料合成过程可以与现有的废弃pcb处理工艺相结合，废弃pcb板焚烧后用有机酸浸取出铜、镁、钙等金属进行双功能材料合成，剩余不溶的贵金属则可以进一步电解精炼。
27、4)本发明的方法可在工业化规模下生产；目前含钙固废资源利用率低，本发明探究了含钙固体废物利用的可能性。
1.一种二氧化碳捕集与原位转化的双功能材料的合成方法，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的合成方法，其中所述含钙固废包括废弃蛋壳、贝壳、电石渣、螺壳、飞灰、赤泥中的一种或多种；
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其中步骤s1，废弃pcb板的粉末与有机酸的水溶液的比例为(0.01g～0.05g):1ml。
4.根据权利要求1-3任一项所述的合成方法，其中步骤s1中，所述煅烧的温度为800～1000℃，煅烧的时间为1～3h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的合成方法，其中步骤s2中，将含钙固废粉末煅烧的温度为800～1000℃，煅烧的时间为1～3h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的合成方法，其中步骤s3中，含氧化钙产物与含铜有机酸溶液的比例为(0.01g～0.05g):1ml；加热的温度为80～100℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的合成方法，其中步骤s4中，将前驱体煅烧的温度为700～900℃，煅烧时间为1～3h。
8.一种通过权利要求1-7任一项所述的合成方法得到的双功能材料，其中所述双功能材料包括氧化钙、铜镁复合氧化物和氧化铜。
9.根据权利要求8所述的双功能材料，其中所述双功能材料中的铜负载量为0.2wt％-0.5wt％。
10.一种通过权利要求1-7任一项所述的合成方法得到的双功能材料或者权利要求8或9所述的双功能材料在二氧化碳捕集与原位转化反应生成一氧化碳中的用途。
