CO2における"欠落している"二酸化炭素 固体アミン吸収剤の化学吸収反応
Chia-Hsin Chen1, Daphna Shimon1, Jason J Lee2
1Department of Chemistry , Washington University , 1 Brookings Drive , Saint Louis , Missouri 63130 , United States.
Journal of the American Chemical Society
|June 28, 2018
まとめ
新しいNMR法では,アミンが二酸化炭素をシリカで捕獲する際に形成された水酸化ビカルボネート種を検出します. この進歩は標準的な技術の限界を克服し,炭素捕獲材料のバイカーボネート形成を無視しました.
科学分野:
- 材料科学
- 化学について
- スペクトロスコーピー
背景:
- 固体アミン吸収剤は二酸化炭素の吸収に不可欠です
- アミンの上でのCO2の化学吸収は,ビカルボネートを含む様々な種を形成することができます.
- 標準的な固体MRI技術はしばしばこれらの二酸化炭素種を検出できません.
研究 の 目的:
- CO2の化学吸収で形成された水酸化二酸化炭素種を検出するための新しい固体NMR方法を開発し,適用する.
- これらの種の形成と検出における水の役割を調査する.
- アミンベースの材料のCO2吸収製品を再評価する.
主な方法:
- アミノプロピルシラン (APS) とディメチラミノプロピルシラン (DMAPS) で接合されたSBA-15シリカの13CO2の化学吸収.
- 固体核磁気共振 (NMR) スペクトロスコーピーは,1H解離によるブロッヒ解散 (パルス獲得) 配列を使用します.
- 13C-1H HETCORの予備測定で,陽子と二酸化炭素の結合を検出する.
主要な成果:
- 標準の13C CPMASでは不可能だったブロッヒ分解 NMR配列を用いて,水素化バイカーボネート種を成功裏に特定した.
- 水の存在は二酸化炭素の形成を促進し,その動的運動に影響を与え,直接の13C検出を可能にしました.
- 異なるダイナミックな環境を示す2つの異なるバイカーボネート種が凍結時に観察されました.
- この研究は,APS吸収剤にビカルボネートが含まれており,以前の仮定に異議を唱えました.
結論:
- 単純なNMR技術 (ブロッホの分解) によって,以前は難解な水酸化二酸化炭素種がアミンベースのCO2吸収剤で日常的に検出できます.
- 水はこれらのバイカーボネート種の形成とNMR検出において重要な役割を果たします.
- この発見は,特に水分の存在下で,アミンによるCO2捕獲メカニズムの再評価を必要とします.
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