解读融盐促进的MGO基CO2吸剂中的结构动态及其在CO2吸收中的作用
Margarita Rekhtina1, Maximilian Krödel1, Yi-Hsuan Wu1
1Laboratory of Energy Science and Engineering, Department of Mechanical and Process Engineering, ETH Zürich, Leonhardstrasse 21, 8092 Zürich, Switzerland.
这项研究表明,基于MgO的CO2吸附剂最初因MgO结晶体生长而失活. 然而,它们在第三个循环后重新激活,形成Na2Mg(CO3) 2,从而提高了CO2捕获性能.
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:
- 有效的二氧化碳 (CO2) 吸附剂对于实现净零排放目标至关重要.
- 用融盐促进的MgO基吸附剂在二氧化碳捕获方面表现有前途.
- 了解控制吸附剂性能的结构动态是必不可少的.
研究的目的:
- 阐明影响NaNO3促进的MgO CO2吸附剂性能的结构特征.
- 研究这些吸附剂在二氧化碳捕获循环期间的失活和重新激活机制.
主要方法:
- 在现场使用定时粉末X射线衍射 (XRD).
- 在二氧化碳捕获和释放过程中,监测了一种NaNO3促进的MgO吸附剂模型的结构动态.
- 在多个循环中分析了吸附剂的性能.
主要成果:
- 最初的二氧化碳捕获循环导致由于MgO结晶体的生长导致吸附剂失活,减少核化部位.
- 在第三个循环后,观察到吸附剂的重新激活.
- 在现场形成Na2Mg(CO3) 2结晶体促进了MgCO3核和生长,推动了活性化.
结论:
- 吸附剂失活与MgO结晶体的生长和表面缺陷的消失有关.
- 重活性归因于Na2Mg(CO3) 2的形成,它充当核化种子.
- Na2Mg(CO3) 2的形成是通过NaNO3的分解和随后的高温碳化而发生的.
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