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氨基酸水凝胶作为捕集材料的应用

2021年01月07日  | 萬仟网新闻  | 我要评论
氨基酸盐(AAS)具有极低的毒性,可忽略不计的挥发性和良好的吸收能力,是一类很有前景的绿色CO2捕集材料。然而,缓慢的吸收动力学和显着的再生能量需求阻碍了其广泛的应用。

氨基酸盐AAS)具有极低的毒性,可忽略不计的挥发性和良好的吸收能力,是一类很有前景的绿色CO2捕集材料。然而,缓慢的吸收动力学和显着的再生能量需求阻碍了其广泛的应用。

 

水凝胶是亲水性聚合物的交联网络,能够容纳大量的水和其他极性溶剂。在环境条件下水凝胶在改善CO2吸收动力学和胺基吸收剂容量方面有一定应用。但是,这些水凝胶材料在稀释源(CO2浓度低于1.0 vol%)中的性能尚不清楚,且几乎无法测量动态(实际工业条件)下的吸收率。


因此有提出对“液态AAS水凝胶颗粒”(LAHPs)的研究,作为一种新型的CO2吸收剂,它可以捕获来自各种来源的CO2。通过在AAS溶液中添加环保的SAP颗粒并轻轻搅拌混合物,可以在20分钟内轻松制备LAHP。通过这种方式,AAS溶液被锁定在水凝胶颗粒中,从而在CO2/AAS相互作用之间形成较大的接触面积,从而提高了吸收率,同时将溶剂损失降至最低。同时,CO2AAS反应可能产生的固体沉淀将被限制在水凝胶网络中,以克服可能产生的有害影响。

因此,预期所提出的LAHP将克服AAS解决方案的显着缺点,同时保持如上所述的内在优势。通过突破性实验,LAHPs表现出出色的能力,可以有效地从气流中捕获CO21.0(模拟封闭区域的浓度)和0.04%(体积)的CO2(模拟大气),这显示了其在各种应用中的潜力。

此外,可以使用工业废废料来再生CO2饱和的LAHP,从而大大降低了总体能源成本。研究表明,聚乙二醇中的N-烷基甘氨酸盐(分子量为150或PEG150)在N2下的再生温度低至40°C,在没有N2的情况下再生温度低至90°C。此外,它们还证明了等摩尔的CO2吸收和再生能力,而不会损失二氧化碳。同样,作者还探讨了是否可以将非水性氨基酸盐溶液(例如溶解在乙二醇中的氨基酸盐溶液)掺入水凝胶中,以实现可用于CO2捕获和直接空气捕获并通过再生的CO2吸附剂材料。加热(即在真空中60°C加热1小时),而溶剂损失最少。

小编YQ2021.1    微信:15029296053 

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