Adsorbents seiliedig ar Amine

Gall rhai sylweddau organig neu bolymerau sy'n cynnwys ïonau amoniwm gyfuno'n gemegol â moleciwlau CO2 asidig ar dymheredd adwaith is ac felly gellir eu defnyddio i ddal arsugniad CO2. Mae ganddynt fanteision cynhwysedd uchel ar bwysau rhannol CO2 isel (10%-15%), tymereddau adfywio isel (<100 °C) and less equipment corrosion. The adsorption characteristics of amine-based adsorbents are related to factors such as amine loading, amine type, amine site density, amine molecular size on the solid support, and CO2 partial pressure. Since the adsorption performance of rich amine adsorbents is mainly based on chemical adsorption, their poor thermal regeneration ability remains a major disadvantage. A combined strategy was used to develop an ultra-stable amine-containing solid adsorbent that only lost 8.5% of its adsorption capacity even after aging for 30 days in O2-containing flue gas at 110 °C.

Cafodd polyethyleneimin (PEI) ei drwytho i SiO2 mandyllog i baratoi arsugniad sy'n cynnwys amin. Cafodd y PEI ar wyneb allanol yr adsorbent ei alkylated yn ddetholus ag epocsid i syntheseiddio arsugniad CO2 seiliedig ar amin gyda gwrthiant SO2 uchel. Cyrhaeddodd cynhwysedd arsugniad CO2 o dan amodau nwy ffliw efelychiedig (60 gradd, 15% CO2, 10% H2O, 2% Ar, a nwy cydbwysedd N2) 139.48 mg/g. O dan gyflwr crynodiad 50 ppm SO2, dim ond 8.52% a gollodd y gallu arsugniad ar ôl 1000 o gylchoedd, gan ddangos sefydlogrwydd da. Cafodd HBS ei impio ag aminau o dan amodau anhydrus a dyfrllyd. O dan amodau sych ar 25 gradd, gan ddefnyddio aer amgylchynol sy'n cynnwys 415 ppm CO2, cyrhaeddodd y gallu arsugniad deinamig 1.04 mmol / g. Mae math, swm llwytho a phwysau moleciwlaidd yr amin yn effeithio ar berfformiad arsugnyddion amin. Mae Li et al. trwytho PEI i nano-SiO2 i gynhyrchu adsorbent PEI-SiO2 gyda sefydlogrwydd thermol uchel.

Canfu'r astudiaeth fod gan PEI canghennog gapasiti arsugniad uwch o 202 mg / g na PEI llinol. Astudiwyd effeithiau llwytho a phwysau moleciwlaidd. Nid oedd llwytho amin rhy uchel neu rhy isel yn ffafriol i'r cynnydd mewn gallu arsugniad. Dangosodd PEI-SiO2 adsorbents â llwytho PEI is a phwysau moleciwlaidd cineteg arsugniad rhagorol. Mae strwythur a chyfansoddiad y deunydd cludwr hefyd yn effeithio ar y broses arsugniad. Mae llawer o astudiaethau wedi canolbwyntio ar wella perfformiad arsugniad arsugnyddion seiliedig ar amin trwy addasu SiO2. Gwellwyd y gyfradd arsugniad CO2 trwy newid y strwythur, a syntheseiddiwyd nanosfferau SiO2 mesoporous gyda strwythur mandwll côn gwrthdro. Cynyddodd cynhwysedd arsugniad y deunydd 50%, a gostyngwyd yr egni arsugniad ac amsugniad hefyd. Mae hyn yn golygu bod gan yr adsorbent strwythur deinamig gwell. Mae mandyllau arwyneb mawr yn fwy ffafriol i fynediad ac allanfa moleciwlau nwy, ac mae cyfaint mandwll mawr yn darparu mwy o le ar gyfer trylediad.

Gan ddefnyddio llwybrau templed sengl a thempled dwbl i syntheseiddio SiO2 bimodal a thrimodal fel deunyddiau cludo, gall cynhwysedd arsugniad SiO2 bimodal gyrraedd 350 mg / g, tra gall cynhwysedd arsugniad SiO2 trimodal gyrraedd 215 mg / g. Mae Li et al. defnyddio nitradau metel i addasu nano-SiO2 amorffaidd. Canfu'r astudiaeth fod gan yr arsugniad amin solet a addaswyd gan Al, Zn, a Mg well sefydlogrwydd. Ar ôl 50 o gylchoedd arsugniad, dim ond 2.6% i 28.8% o'r gallu arsugniad CO2 gwreiddiol a gollwyd, tra bod yr arsugniad amin solet gwreiddiol wedi colli 42.9%.