Redes de polímeros porosos injertados con sulfonatos para la adsorción preferencial de CO2 a baja presión

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.
• Ciencias ambientales Ciencias ambientales.

Sus antecedentes:

• La captura de dióxido de carbono (CO2) después de la combustión es crucial para mitigar el cambio climático.
• El desarrollo de materiales absorbentes eficientes y estables es clave para el avance de las tecnologías de captura de CO2.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar nuevas redes de polímeros porosos (PPN) injertados con grupos de ácido sulfónico.
• Para evaluar la capacidad de adsorción de CO2 y la selectividad de estos PPN modificados.

Principales métodos:

• Síntesis de las redes de polímeros porosos (PNP).
• Injerto de grupos de ácido sulfónico (PPN-6-SO(3) H) y sus sales de litio (PPN-6-SO(3) Li).
• Medidas isotérmicas y cálculos de la Teoría de la Solución Ideal Adsorbida (IAST) para mezclas de CO2/N2.

Principales resultados:

• PPN-6-SO(3) H y PPN-6-SO(3) Li mostraron un aumento significativo de las temperaturas isostéricas de la adsorción de CO2.
• Se observaron altas capacidades de absorción de CO2 para las PPN modificadas.
• La selectividad de adsorción excepcional de CO2 sobre N2 (155 para PPN-6-SO(3) H, 414 para PPN-6-SO(3) Li) se determinó a través de cálculos de IAST a 295 K y 1 bar para una relación 15/85 de CO2/N2.
• Los PPNs exhibieron una estabilidad físico-química ultra alta.

Conclusiones:

• Los PPN injertados con ácido sulfónico son materiales prometedores para la captura de CO2.
• La mayor adsorción y selectividad de CO2, junto con una alta estabilidad, sugieren aplicaciones prácticas en la captura de CO2 después de la combustión.