Benzoguanamine-Based多孔碳吸附剂材料

在最近的一项研究发表在杂志上碳捕获科技欧洲杯线上买球来自印度的,研究人员开发了一种多孔碳吸附剂材料,一个优秀的表面积和总孔隙体积。他们准备的吸收特征,表明它是一种很有前途的候选人为有限公司₂捕获应用程序。

研究:基于Benzoguanamine polyaminal碳材料有限公司欧洲杯足球竞彩₂捕捉应用程序。图片来源:Rost9 / Shutterstock.com

全球变暖与二氧化碳的吸附剂

气候变化和全球变暖的副作用很明显在世界范围内,根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告,全球温度将上升1.5^o在未来的20年内C。

发电、工业和运输温室气体排放的主要来源是由于化石燃料的燃烧。因此,全球社会转向可再生能源和天然气分离技术来减少碳排放。二氧化碳(有限公司₂)捕获技术是气体分离技术,可以帮助控制排放的CO₂,这是一个主要的温室气体。

的示意图表示P-BA准备。图片来源:Marimuthu年代et al .,碳捕捉科技欧洲杯线上买球

传统的溶剂型的碳捕获技术是有效的,基于胺组的原则是对公司更加活跃₂和有限公司₂与组胺发生化学反应。这种技术的主要限制是溶剂再生的能源需求,因为它形成氨基甲酸盐之间的化学键胺组和有限公司₂分子。

在这项研究中,研究人员准备多孔碳材料使用benzoguanamine-based聚胺聚合物有良好的表欧洲杯足球竞彩面积和有限公司₂捕捉能力包括和不包括一个活化剂氢氧化钾(KOH) 700⁰C。

傅立叶变换红外光谱(a), powder-XRD模式(b)和高分辨率的XPS谱(N 1 S) P-BA (c), P-BA-7a (d)和P-BA-7b (e)。图片来源:Marimuthu年代et al .,碳捕捉科技欧洲杯线上买球

这项研究

主要的化学物质被用于这项工作准备benzoguanamine-based多孔碳吸附剂benzoguanamine terephthaldehyde,丙酮,二氯甲烷(DCM),四氢呋喃(四氢呋喃)和N, N '二甲亚砜(DMSO)和甲醇。

使用0.5克benzoguanamine和2摩尔比25毫升的DMSO对酞醛的一种化合物(由作者名叫P-BA)。两种化学物质被加热在80⁰C 30分钟,其次是温度增加到180⁰C惰性条件下三天(N₂气氛)。形成固体产品过滤和清洗溶剂和使用索氏提取器。

此外,两个使用P-BA碳化样本准备。第一个示例是用惰性(N Tobler炉₂)的气氛。第二个样品是准备使用KOH乙醇和水,搅拌了两个小时,干在真空下,然后在700年碳化⁰C一小时3⁰C /分钟的升温速率下N₂的气氛。碳化后,样品用盐酸洗净(3米)几次删除KOH和干120⁰C 12 h。

扫描电镜的图像P-BA (a), P-BA-7a (b)和P-BA-7b (c)和TGA的P-BA (d)(室温到1000℃)。图片来源:Marimuthu年代et al .,碳捕捉科技欧洲杯线上买球

结果

红外光谱(傅里叶变换红外光谱学)分析确定聚合物的官能团存在。结果显示的形成动物benzoguanamine和terephthaldehyde之间的联系。准备的聚合物和碳材料的特点利用XPS (x射线光电子能谱)检测碳、氮和氧欧洲杯足球竞彩原子。

三种类型的氮(pyridinic-N、pyrrolic-N和第四纪amine-N)有限公司组织发挥重要作用₂捕捉过程由于孤对电子。

形态学研究使用HR-SEM(高分辨率扫描电子显微镜)分析表明,KOH有助于形成均匀的孔隙大小,这是有利于高有限公司₂捕捉能力。吸附剂的物理交互和自发性和有限公司₂使用范霍夫和克劳修斯——克拉珀龙方程方程进行了评估。

准备材料的高表面积和微孔特性研究了有限公司欧洲杯足球竞彩₂,CH₄和N₂在不同的温度和气体吸收的方法进一步分析利用朗缪尔和弗伦德里希等温线模型。结果显示吸附的物理吸附过程和暴露了异构吸附剂的性质。

总的来说,这些结果证实了放热的性质和物理吸附CO₂benzoguanamine-based多孔碳吸附剂材料的吸附过程。欧洲杯足球竞彩

CH₄(一)N₂吸收数据P-BA P-BA-7a P-BA-7b在273 K和298 K。图片来源:Marimuthu年代et al .,碳捕捉科技欧洲杯线上买球

结论

在这项研究中,微孔碳材料被成功使用polyaminals准备。欧洲杯足球竞彩傅立叶变换红外光谱被用来描述材料的官能团。欧洲杯足球竞彩TGA(热重分析结果表明,微孔碳材料更加稳定700⁰C(39%残余碳)。欧洲杯足球竞彩

N的增量₂吸附研究和HR-SEM分析证实了微孔碳材料的性质。欧洲杯足球竞彩朗缪尔和弗伦德里希模型揭示了物理吸附互动有限公司₂分子与吸附剂和天然气的吸附研究表明,多孔材料准备的研究可以很好的候选人有限公司₂捕获应用程序。

源

Marimuthu Senthilkumaran, Chokalingam萨拉瓦南,Karuppannan Aravinth,文卡特斯Sethuraman, Pillaiyar Puthiaraj, Paulpandian Muthu Mareeswaran, Perumal Ramasamy,基于Benzoguanamine polyaminal碳材料有限公司欧洲杯足球竞彩₂捕获应用程序,碳捕获科技欧洲杯线上买球(2021),DOI:https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S277265682100021X?via%3Dihub

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