定制茶叶残留物衍生的配合活性炭用于CO2吸附:激活温度和激活剂的影响
Amirul Hafiiz Ruhaimi1, Muhammad Arif Ab Aziz2,3
1Faculty of Chemical and Energy Engineering, Universiti Teknologi Malaysia (UTM), Johor Bahru, 81310 UTM, Johor, Malaysia.
Environmental science and pollution research international
|October 8, 2024
概括
研究人员从茶叶废物中开发了N-doped活性炭,用于二氧化碳 (CO2) 捕获. 最好的材料实现了比商业选择要高得多的二氧化碳吸收能力,提供了可持续的解决方案.
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:
- 二氧化碳 (CO2) 缓解对全球可持续发展至关重要.
- 使用碳材料的吸附是一种有前途的二氧化碳捕获技术.
- 优化碳吸附剂的物理化学特性是提高效率的关键.
研究的目的:
- 合成和研究从茶叶残留物中获得的N-doped活性炭.
- 评估不同活性剂 (KOH,H3PO4,ZnCl2,NaOH) 和热处理对二氧化碳捕获性能的影响.
- 确定增强二氧化碳吸附能力的最佳条件.
主要方法:
- 利用茶叶残留物作为碳前体和氨用于兴奋剂.
- 采用浸程序,然后在873至1173K的温度下用各种剂 (KOH,H3PO4,ZnCl2,NaOH) 激活.
- 使用先进的分析技术来描述吸附剂,以评估结构和化学性质.
主要成果:
- 成功合成了具有增强结构特征和异构原子兴奋剂 (N和O) 的N-兴奋活性炭.
- 活性剂在碳表面上诱导金属/矿物功能化.
- 最佳吸附剂,NaOH激活的N-化活性炭 (NAC-N-1173),显示了4.12 mmol/g的CO2吸收能力.
- 这种容量分别高于N-doped茶残留衍生炭和商业活性炭的175%和325%.
结论:
- 茶叶残留物是生产高性能N-化活性炭以捕获二氧化碳的可行前体.
- 选择活性剂和热处理显著影响吸附性质和二氧化碳吸收.
- 开发的NAC-N-1173吸附剂显示出有效和可持续的碳捕获应用的巨大潜力.
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