高吞吐量分析仪在评估固体吸附剂的应用,用于通过CO2,N2和H2O的多元组件吸附来进行燃烧后的碳捕获
Jarad A Mason1, Thomas M McDonald1, Tae-Hyun Bae1
1†Department of Chemistry, University of California, Berkeley and Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, United States.
一个新的仪器测量了从烟气混合物中捕获的二氧化碳. 只有氨基功能化的材料显示出显著的二氧化碳吸收,其中mmen-Mg2 ((dobpdc) 达到创纪录的容量.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 燃烧后的碳捕获对于减轻二氧化碳排放至关重要.
- 现有的二氧化碳吸附剂研究往往忽视了烟气混合物的复杂性.
- 对CO2,N2和H2O混合物的吸附平衡对于实际的捕获评估至关重要.
研究的目的:
- 设计和验证用于多元组件气体吸附的高通量仪器.
- 在现实的烟气条件下研究各种材料的吸附性能.
- 为了确定有效的吸附剂,用于燃烧后的碳捕获.
主要方法:
- 开发一种新型高通量多元组件吸附仪器.
- 衡量15种不同的固体吸附剂 (MOFs,热质,,碳) 的平衡吸附等温.
- 在煤炭和天然气发电厂烟气的代表条件下进行测试.
主要成果:
- 该仪器成功测量了气体混合物的吸附平衡.
- 只有基胺功能化吸附剂在存在N2和H2O时表现出显著的CO2容量.
- 胺附着的金属有机框架mmen-Mg2(dobpdc) 实现了4.2 ± 0.2 mmol/g (16重 %) 的创纪录的CO2容量.
结论:
- 多元组件吸附数据对于评估二氧化碳捕获材料至关重要.
- 氨基的功能化是有效的二氧化碳从烟气中捕获的关键.
- mmen-Mg2 ((dobpdc) 在工业碳捕获应用中显示出极大的前景.
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