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功能性離子液體能捕獲和分離煙氣系統(tǒng)中的二氧化碳?

2025-02-07 14:45:31 sh默尼 7

二氧化碳(CO2)占全球溫室氣體排放量的70%以上,其濃度的增加加劇了溫室效應(yīng)。石油化工和煤化工等傳統(tǒng)能源行業(yè)是全球CO2排放的主要來源,對環(huán)境有著深遠的影響。盡管氫能、風能和太陽能等清潔能源已經(jīng)得到了很好的發(fā)展,但它們在當前能源結(jié)構(gòu)中的份額還是太低。因此,在清潔能源達到理想水平之前,開發(fā)捕獲CO2的新技術(shù)仍是當前和未來研究的重點。目前,CO2捕獲方法有溶劑吸收、固體吸附、膜分離和低溫分離等。其中,胺類溶劑因其對CO2的強選擇性和吸附能力而在工業(yè)上廣泛應(yīng)用,這種出色的吸附能力歸因于CO2與胺基吸附劑之間形成的化學鍵。但是,這種化學鍵對溶劑的再生構(gòu)成了挑戰(zhàn)。盡管人們研究了許多方法,但仍沒有很好地解決這一問題。


多孔分子篩具有規(guī)則的孔結(jié)構(gòu)、易調(diào)節(jié)的孔徑,具有從復雜氣體混合物中選擇性吸附CO2的能力,被認為是捕獲CO2有前景的材料。從實際應(yīng)用角度來看,分子篩在高溫下能保持穩(wěn)定性,只需改變壓力和溫度即可再生。然而,多孔分子篩的CO2吸附能力遠低于胺基液體吸附劑。幸運的是,分子篩的大比表面積和足夠的吸附位點使其具有化學和物理性質(zhì)的可調(diào)性。離子液體(ILs)作為一種新型綠色溶劑引起了人們的廣泛關(guān)注,它們可調(diào)的結(jié)構(gòu)為捕獲CO2提供了良好的性能。純離子液體可以用作CO2吸附劑,但其高粘度和高成本限制了其實際應(yīng)用。將離子液體與多孔分子篩相結(jié)合,在利用這兩種材料優(yōu)點的同時,也克服了其缺點。

基于此,來自遼寧石油化工大學郭鑫秦玉才團隊和哈爾濱師范大學劉彥鐸團隊,使用1-氨基丙基-3-甲基咪唑鎓溴鹽(APMImBr)和雙-(3-氨基丙基-1-咪唑)亞乙基二溴化物(BAPImEDB)作為功能化離子液體,對TS-1分子篩進行改性,以探究其CO2捕獲能力以及確定胺基ILsCO2吸附過程中的作用。


原文鏈接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586624046598

原文作者:

Qinghua Liu, Xin Guo, Yufeng Hu, Qiang Li, Jianhao Jiao, Zitao Meng, Yongqi An, Xuqi Tang, Maojie Yuan, Bingcan Wang, Yucai Qin, and Yanduo Liu

DOI: 10.1016/j.seppur.2024.130920



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