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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 30

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(duì)環(huán)境有著深遠(yuǎn)的影響。盡管氫能、風(fēng)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?cè)诋?dāng)前能源結(jié)構(gòu)中的份額還是太低。因此,在清潔能源達(dá)到理想水平之前,開發(fā)捕獲CO2的新技術(shù)仍是當(dāng)前和未來研究的重點(diǎn)。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(duì)CO2的強(qiáng)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(xué)鍵。但是,這種化學(xué)鍵對(duì)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(fù)雜氣體混合物中選擇性吸附CO2的能力,被認(rèn)為是捕獲CO2有前景的材料。從實(shí)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(yuǎn)低于胺基液體吸附劑。幸運(yùn)的是,分子篩的大比表面積和足夠的吸附位點(diǎn)使其具有化學(xué)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(shí)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(diǎn)的同時(shí),也克服了其缺點(diǎn)。

基于此,來自遼寧石油化工大學(xué)郭鑫秦玉才團(tuán)隊(duì)和哈爾濱師范大學(xué)劉彥鐸團(tuán)隊(duì),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(duì)TS-1分子篩進(jìn)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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