Naujas CO2 adsorbento tipas

A New Type of CO2 Adsorbent

Neseniai žurnale paskelbtame straipsnyje Atskyrimo ir valymo technologijagrafeno oksido (GO) legiruoto stearato sluoksniuotieji dvigubi oksidai (LDO) buvo pristatyti kaip nauja anglies dioksido (CO) forma.2) adsorberiai esant vidutinei temperatūrai (200-400 ° C).

Tyrimas: grafeno oksidu legiruoti stearatas, interkaluoti sluoksniniai dvigubo oksido nanokompozitai kaip didelio našumo CO2 adsorbentai. Vaizdo kreditas: milijardai nuotraukų / Shutterstock.com

Vykstanti kova siekiant užfiksuoti ir saugoti CO2

Šiltnamio efektą sukeliančių dujų, tokių kaip CO, išsiskyrimas2 yra vienas iš pagrindinių globalinio atšilimo veiksnių. Pastaruoju metu vis daugiau mokslininkų sutelkė savo pastangas į CO2 rinkimas, naudojimas ir saugojimas.

Sorbcija pagerintas vandens ir dujų poslinkis (SEWGS), vandens ir dujų perėjimo proceso ir CO adsorbcijos susiliejimas2yra laikomas galimu iš anksto sudegintu CO2 surinkimo mechanizmas.

Nors SEWGS proceso temperatūra paprastai yra 200–400 ° C zonoje, paprastai naudojamų fizinių adsorbatorių, tokių kaip ceolitas ir aktyvuota anglis, adsorbcinis aktyvumas yra nepakankamas aukštesnėje temperatūroje.

Dažniausiai naudojami cheminiai adsorbentai, įskaitant metalų oksidus ir aminų pagrindu pagamintus kietus adsorbentus, turi lėtą dinamiką ir prastą regeneravimo galimybę. Dėl to reikia stengtis gaminti unikalias ir tinkamas adsorbuojančias medžiagas tikroviškomis sąlygomis.

Kaip gali padėti sluoksninis dvigubas hidroksidas?

Mineralinis hidrotalcitas taip pat vadinamas sluoksniuotu dvigubu hidroksidu (LDH). Pastaruoju metu buvo įrodyta, kad LDH pagrindu pagaminti junginiai yra tinkami SEWGS procesui, o susiję LDH ir jo gaminių tyrimai taip pat buvo dokumentuoti literatūroje.

Geras aukšto karščio kalcinavimas gali paversti LDH sluoksniuotu dvigubo oksido (LDO) nanoskalės kompozitus su papildomomis atviromis pagrindinėmis dėmėmis, žymiai pagerindamas jo adsorbcinę galią.

Norint padidinti LDO kompozito adsorbcijos gebą, būtina atlikti pakeitimus. Mg ir Al santykio optimizavimas arba šarminių metalų karbonatų ar nitratų įterpimas gali pagerinti CO2 adsorbcinis hidrotalcito kilmės adsorbentų įsisavinimas.

Didesnis anijonų dydis gali lemti didesnį tarpsluoksnių atsiskyrimą LDH pirmtakuose, todėl anglies dioksido molekulėms lengviau migruoti į tarpsluoksnį ir susijungti su aktyviuoju centru.

LDH gerinimas naudojant grafeno oksido dopingą

Grafenas yra plokščia dvimatė (2D) nanomedžiaga ir yra ideali medžiaga aplinkos sprendimams.

Grafeno oksidas (GO) lengvai redukuojamas, kad susidarytų agregacija, dėl to greitai sumažėja bendras plotas ir dėl to ribojamas platus jo panaudojimo spektras.

GO pagrindu pagamintų medžiagų trūkumams pašalinti buvo taikomi keli metodai. Dvimatė GO dribsnių forma gali būti morfologiškai tinkama su LDH, o GO buvimas gali paskatinti LDH dalelę.

GO / LDH nanokompozitų tyrimų rezultatai parodė, kad tokias medžiagas galima naudoti įvairiais būdais valant nuotekas, ekologinius monitorius, katalizatorius, adsorbciją ir ekstrahavimą.

Pastebėta, kad LDH injekcija su nedideliu kiekiu GO gali padidinti adsorbcijos efektyvumą, nes sumažėja LDH dalelių skersmuo ir padidėja pagrindinių adsorbcinių dėmių skaičius.

Siekiant pagerinti jo adsorbcijos galimybes, LDH turi būti toliau modifikuojamas.

Svarbios tyrimo išvados

Šiame tyrime GO įvedimo kaip pagalbinio agento ir stearatas įterpimo į LDO poveikis CO.2 Buvo ištirtas nanoskalės kompozitų gebėjimas adsorbuotis.

Padidėjęs CO2 LDO adsorbento adsorbcinė išeiga po stearato įsiskverbimo gali būti siejama su ilgų anglies grandinės anijonų ištirpimu, dėl kurio plokštelės formos LDO-SA dalijasi ir susidarys dar atviros pagrindinės dėmės; dėl sumaišyto metalo oksido, gauto po deginimo, kurio kristališkumas buvo gana žemas; ir dėl sukurtos pseudoamorfinės sistemos, kuri pasirodė stabilesnė nei LDO.

Be to, GO pakrovimas padidino CO2 nanokompozito adsorbcinė galia ir regeneracinės galimybės, kurios gali būti siejamos su padidėjusia adsorberio dispersija ir ilgaamžiškumu.

Iš visų mėginių 6GO-LDO-SA pasisavino didžiausią anglies dioksido adsorbciją, ir ji buvo daugiau nei dvigubai didesnė nei nepakitusio LDO mėginio.

Apibūdinimo išvados parodė, kad tam tikros sritys ir pagrindinės dėmės buvo svarbiausi elementai, turintys įtakos nanokompozito CO.2 adsorbcijos gebėjimas.

Kinematinių tyrimų rezultatai parodė, kad cheminė adsorbcija monopolizavo CO2 adsorbcija ant GO-LDO-SA kompozito, o adsorbuotas anglies dioksidas dažniausiai išliko kaip karbonatas.

Po šių adsorbcijos ir desorbcijos bandymų ciklų 6GO-LDO-SA mėginys vis tiek gali išlaikyti stiprų regeneracinį veiksmingumą (88%), o tai būtų skatinama jį praktiškai naudoti.

Nuorodos

Wu, K., Ye, Q., Wang, L., Meng, F. ir Dai, H. (2022). Grafeno oksidu legiruoti stearatu sujungti sluoksniniai dvigubo oksido nanokompozitai kaip didelio našumo CO2 adsorbentai. Atskyrimo ir valymo technologija. Galima rasti adresu: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586622002465?via%3Dihub

Atsakomybės apribojimas: čia išsakytos nuomonės yra autoriaus, išreikštos privačiai, ir nebūtinai atspindi AZoM.com Limited T / A AZoNetwork, šios svetainės savininko ir operatoriaus, nuomonę. Šis atsakomybės atsisakymas yra šios svetainės naudojimo sąlygų dalis.

Leave a Comment

Your email address will not be published.