高性能CO2从空中捕获,利用CaO和超基离子液体工程 Sorbents 的力量
Debabrata Moitra1, Narges Mokhtari-Nori1, Kevin M Siniard1
1Department of Chemistry, Institute for Advanced Materials and Manufacturing, University of Tennessee, Knoxville, TN 37996, USA.
ChemSusChem
|June 19, 2023
概括
使用氧化和超基衍生的离子液体 (SIL) 的新吸附剂提供了高效的CO2直接空气捕获 (DAC). 这些材料克服了能源和稳定性问题,使得有效的二氧化碳去除.
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:
- 使用固体多孔材料直接捕获空气 (DAC) 是一个有前途的负排放技术.
- 目前的氨基基吸附剂面临着高能耗和不稳定的挑战.
- 超基衍生离子液体 (SIL) 显示了二氧化碳相互作用的潜力.
研究的目的:
- 开发高性能和可调节的吸收剂,用于直接从空气中捕获二氧化碳.
- 为了解决现有的DAC吸附剂的能量和稳定性限制.
- 为了利用CaO和SILs对半孔的协同效应,提高二氧化碳的捕获.
主要方法:
- 通过将一个CaO层介绍到半孔上以修改表面基团来改造工程吸附剂.
- 浸的活性部位具有不同的基本度 (三酸盐,伊米达酸盐) 作为薄层.
- 使用运行DRIFTS和固态NMR与13CO2进行机械研究.
主要成果:
- 在低部分压力 (0.4 mbar) 和模拟空气 (400 ppm CO2) 中实现高CO2吸收能力.
- 证明了快速的二氧化碳相互作用动力学,易于吸收和稳定的循环性能.
- 确定了SIL物种在促进低度二氧化碳捕获方面的关键作用.
结论:
- 开发了新的CaO和SIL工程吸附剂,对DAC具有卓越的性能.
- 该研究提供了对使用SILs的二氧化碳捕获机制的基本见解.
- 为设计先进的吸附剂提供指导,通过将多孔支架与二氧化碳友好的离子液体相结合.
