功能性离子液体能捕获和分离烟气系统中的二氧化碳?

2025-02-07 14:45:31 sh默尼 11

二氧化碳(CO2)占全球温室气体排放量的70%以上,其浓度的增加加剧了温室效应。石油化工和煤化工等传统能源行业是全球CO2排放的主要来源,对环境有着深远的影响。尽管氢能、风能和太阳能等清洁能源已经得到了很好的发展,但它们在当前能源结构中的份额还是太低。因此,在清洁能源达到理想水平之前,开发捕获CO2的新技术仍是当前和未来研究的重点。目前,CO2捕获方法有溶剂吸收、固体吸附、膜分离和低温分离等。其中,胺类溶剂因其对CO2的强选择性和吸附能力而在工业上广泛应用,这种出色的吸附能力归因于CO2与胺基吸附剂之间形成的化学键。但是,这种化学键对溶剂的再生构成了挑战。尽管人们研究了许多方法,但仍没有很好地解决这一问题。


多孔分子筛具有规则的孔结构、易调节的孔径,具有从复杂气体混合物中选择性吸附CO2的能力,被认为是捕获CO2有前景的材料。从实际应用角度来看,分子筛在高温下能保持稳定性,只需改变压力和温度即可再生。然而,多孔分子筛的CO2吸附能力远低于胺基液体吸附剂。幸运的是,分子筛的大比表面积和足够的吸附位点使其具有化学和物理性质的可调性。离子液体(ILs)作为一种新型绿色溶剂引起了人们的广泛关注,它们可调的结构为捕获CO2提供了良好的性能。纯离子液体可以用作CO2吸附剂,但其高粘度和高成本限制了其实际应用。将离子液体与多孔分子筛相结合,在利用这两种材料优点的同时,也克服了其缺点。

基于此,来自辽宁石油化工大学郭鑫秦玉才团队和哈尔滨师范大学刘彦铎团队,使用1-氨基丙基-3-甲基咪唑鎓溴盐(APMImBr)和双-(3-氨基丙基-1-咪唑)亚乙基二溴化物(BAPImEDB)作为功能化离子液体,对TS-1分子筛进行改性,以探究其CO2捕获能力以及确定胺基ILsCO2吸附过程中的作用。


原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586624046598

原文作者:

Qinghua Liu, Xin Guo, Yufeng Hu, Qiang Li, Jianhao Jiao, Zitao Meng, Yongqi An, Xuqi Tang, Maojie Yuan, Bingcan Wang, Yucai Qin, and Yanduo Liu

DOI: 10.1016/j.seppur.2024.130920



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