石墨烯氧化物增强的monoethanolamine和ethylenediamine纳米流体,用于有效地从烟雾气中吸收二氧化碳

科学领域:

• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 氨基溶液广泛用于二氧化碳 (CO2) 捕获.
• 提高氨基溶液的吸收率和容量对于有效的二氧化碳去除至关重要.
• 纳米粒子可以增加表面积,并提供更多的反应场所,以改善吸收.

研究的目的:

• 为了准备和表征基于氧化石墨烯 (GO) 的纳米流体用于二氧化碳吸附.
• 为了研究GO纳米颗粒对单乙醇胺 (MEA) 和乙二胺 (EDA) 溶液的二氧化碳吸收性能的影响.
• 为了阐明二氧化碳与GO-胺纳米流体相互作用的机制.

主要方法:

• 石墨烯氧化物 (GO) 用修改后的汉默斯方法合成.
• 通过分散GO在MEA和EDA溶液中制备的纳米流体.
• 使用SEM,EDS,FTIR,拉曼,TGA和BET分析进行物理化学表征.
• 在一个定制的压力室中进行的二氧化碳吸收实验.

主要成果:

• 在二氧化碳吸收后,FTIR分析证实了GO和胺基之间的相互作用.
• BET分析显示,回收的GO的表面积和孔积下降,表明氨基吸附.
• 添加0.2 mg/mL的GO显著增加了MEA和EDA溶液的CO2吸附率常数 (k).
• 吸附速率常数 (k) 在MEA上从0.113增加到0.16854,在EDA上从0.131增加到0.17603.

结论:

• 石墨烯氧化物 (GO) 增强了MEA和EDA纳米流体中的二氧化碳吸收.
• 拟议的机制涉及氨基基与富含氧的GO位点的相互作用,形成与CO2反应的zwitterions.
• 基于GO的纳米流体显示出更好的二氧化碳捕获性能,为碳捕获技术提供了一个有前途的方法.