生物炭用于CO2捕获的应用:生物炭制剂和CO2捕获反应堆的影响
Chen Zhang1, Ying Ji2, Chunchun Li1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Queens University Belfast, Belfast, U.K. BT7 1NN.
Industrial & engineering chemistry research
|October 30, 2023
概括
从竹子,木头和子中提取的活性生物炭有效捕获二氧化碳. 增强的表面积和孔积显著提高了二氧化碳吸附能力,提供了一个有前途的可持续解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 燃烧后的碳捕获对于缓解气候变化至关重要.
- 生物炭是一种富含碳的材料,具有吸附二氧化碳的潜力.
- 优化生物炭特性是提高其碳捕获效率的关键.
研究的目的:
- 为了研究活性竹子,木质颗粒和子生物碳的二氧化碳捕获性能.
- 探索物理和化学激活方法对生物炭结构和二氧化碳吸附的影响.
- 确定影响基于生物炭的碳捕获的关键表面和纹理特性.
主要方法:
- 通过物理 (H2O,CO2) 和化学 (ZnCl2,KOH,H3PO4) 激活三种生物炭类型的制备和结构改造.
- 评估二氧化碳吸附能力使用二氧化碳吸附异温,二氧化碳固定床吸附和热重力学分析.
- 生物炭表面/纹理特性 (表面积,孔径,O*/C比,孔径宽度) 和二氧化碳捕获性能之间的相关性分析.
主要成果:
- 活化生物炭样本的二氧化碳捕获能力超过2.35 mmol·g-1 在1 bar和298 K.
- 生物炭二氧化碳捕获性能受到表面积和孔积的显著影响,较高的值导致增强的容量.
- 在O*/C比率和孔径宽度与二氧化碳捕获能力之间观察到负相关性.
结论:
- 结构修改的生物炭,特别是具有高表面积和高孔积的生物炭,显示出有效的燃烧后二氧化碳捕获能力.
- 激活方法在为最佳的碳捕获性能量身定制生物炭特性方面发挥着关键作用.
- 了解生物炭特性与二氧化碳吸附之间的关系对于设计先进的碳捕获材料至关重要.
