Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chế tạo composite xốp MgO@AC để thu giữ CO2 bằng phương pháp phân tán nhiệt trạng thái rắn
Tóm tắt
Than hoạt tính (AC) hỗ trợ MgO (MgO@AC) để thu giữ CO2 đã được chế tạo một cách dễ dàng với Mg(NO3)2 là tiền chất bằng phương pháp phân tán nhiệt trạng thái rắn. Các chất hấp phụ MgO@AC được chuẩn bị với các tải trọng magiê khác nhau đã được đặc trưng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), hấp phụ/giải hấp phụ N2 và kính hiển vi điện tử quét (SEM), và được khảo sát khả năng hấp phụ CO2, tính chọn lọc hấp phụ CO2 và độ ổn định chu kỳ. Kết quả đặc trưng cho thấy tiền chất Mg(NO3)2 có thể được phân tán cao trên bề mặt của chất hỗ trợ AC và được chuyển đổi thành MgO trong quá trình kích hoạt ở nhiệt độ cao. Kết quả thực nghiệm cho thấy chất hấp phụ MgO@AC với tải trọng MgO 5 mmol/g chất hỗ trợ AC đạt khả năng hấp phụ CO2 cao, tính chọn lọc hấp phụ CO2/N2 cao và độ hồi phục xuất sắc. Hiệu suất hấp phụ tốt và quy trình chế tạo dễ dàng của nó khiến cho nó trở thành một chất hấp thụ tiềm năng cho việc thu giữ CO2 từ khí thải. Ngoài ra, nhiệt lượng ẩn của quá trình hấp phụ CO2 trên chất hấp phụ này đã được tính toán dựa trên các isotherm cân bằng hấp phụ CO2 tại các nhiệt độ khác nhau bằng phương trình Clausius–Clapeyron, với các giá trị trong khoảng 45.4–20.1 kJ/mol.
Từ khóa
#MgO@AC #thu giữ CO2 #nhiệt độ cao #khả năng hấp phụ #quá trình chế tạo #chất hấp phụ.Tài liệu tham khảo
B. Koerner, J. Klopatek, Environ. Pollut. 116, S45 (2002)
T. Harada, F. Simeon, E.Z. Hamad, T. Alan Hatton, Chem. Mater. 27, 1943 (2015)
S. Chu, Science 325, 1599 (2009)
M.M.F. Hasana, E.L. First, F. Boukouvala, C.A. Flouda, Comput. Chem. Eng. 81, 2 (2015)
A.A. Olajire, Energy 35, 2610 (2010)
B. Li, Y. Duan, D. Luebke, B. Morreale, Appl. Energy 102, 1439 (2013)
C. Song, Q. Liu, S. Deng, H. Li, Y. Kitamura, Renew. Sust. Energy Rev. 101, 265 (2019)
A.B. Rao, E.S. Rubin, Environ. Sci. Technol. 36, 4467 (2002)
J.D. Figueroa, T. Fout, S. Plasynski, H. McIlvried, Int. J. Greenh. Gas Control 2, 9 (2008)
Q. Wang, J.Z. Luo, Z.Y. Zhou, A. Borgna, Energy Environ. Sci. 4, 42 (2011)
B. Szczęśniak, Ł. Osuchowski, J. Choma, M. Jaroniec, J. Porous Mater. 25, 621 (2018)
S.C.G. Santos, S.W.M. Machado, A.M. Garrido Pedrosa, M.J.B. Souza, J. Porous Mater. 22, 1145 (2015)
P. Billemont, N. Heymans, P. Normand, G.D. Weireld, Adsorption 23, 225 (2017)
C. Chen, J. Kim, W.S. Ahn, Korean J. Chem. Eng. 31, 1919 (2014)
L. Chen, Y. Cheng, Y. Liu, D. Luo, J. Porous Mater. 26, 1313 (2019)
S.T. Yang, J. Kim, W.S. Ahn, Microporous Mesoporous Mater. 135, 90 (2010)
D. Iruretagoyena, X. Huang, M.S.P. Shaffer, D. Chadwick, Ind. Eng. Chem. Res. 54, 11610 (2015)
R. Kodasma, J. Fermoso, A. Sanna, Chem. Eng. J. 358, 1351 (2019)
G. Song, X. Zhu, R. Chen, Q. Liao, Y.D. Ding, L. Chen, Chem. Eng. J. 283, 175 (2016)
B. Zhao, L. Ma, H. Shi, K. Liu, J. Zhang, J. CO2 Util. 25, 315 (2018)
X. Jiao, L. Li, N. Zhao, F. Xiao, W. Wei, Energy Fuel 27, 5407 (2013)
K. Kim, J.W. Han, K.S. Lee, W.B. Lee, Phys. Chem. Chem. Phys 16, 24818 (2014)
S. Liu, X. Zhang, J. Li, N. Zhao, W. Wei, Y. Sun, Catal. Commun. 9, 1527 (2008)
S.J. Han, Y. Bang, H. Lee, K. Lee, I.K. Song, J.G. Seo, Chem. Eng. J. 270, 411 (2015)
V. Hiremath, R. Shavi, J.G. Seo, Chem. Eng. J. 308, 177 (2017)
A. Zukal, J. Pastva, J. Čejka, Microporous Mesoporous Mat. 167, 44 (2013)
X. Fu, N. Zhao, J. Li, F. Xiao, W. Wei, Y. Sun, Adsorpt. Sci. Technol. 27, 593 (2009)
S. Shahkarami, A.K. Dalai, J. Soltan, Ind. Eng. Chem. Res. 55, 5955 (2016)
H. Burri, R. Anjum, R.B. Gurram, H. Mitta, S. Mutyala, M. Jonnalagadda, Korean J. Chem. Eng. 36, 1482 (2019)
F. Rodríguez-reinoso, Carbon 36, 159 (1998)
Y. Huang, Y. Tao, L. He, Y. Duan, J. Xiao, Z. Li, Adsorption 21, 373 (2015)
F. Gao, Y. Wang, S. Wang, Chem. Eng. J. 290, 418 (2016)
F. Gao, Y. Wang, X. Wang, S. Wang, J. Porous Mater. 24, 713 (2017)
I. Langmuir, J. Am. Chem. Soc. 40, 1361 (1918)
H.M.F. Freundlich, J. Phys. Chem. 57, 385 (1906)
R. Sips, J. Chem. Phys. 16, 490 (1948)
J. Toth, Acta Chem. Acad. Hung. 69, 311 (1971)
A.L. Myers, J.M. Prausnitz, AIChE J. 11, 121 (1965)
C. Wang, L. Li, S. Tang, X. Zhao, A.C.S. Appl, Mater. Interfaces 6, 16932 (2014)
G. Avijegon, G. Xiao, G. Li, E.F. May, Adsorption 24, 381 (2018)
D. Bahamon, L.F. Vega, Chem. Eng. J. 284, 438 (2016)
J. Choma, K. Stachurska, M. Marszewski, M. Jaroniec, Adsorption 22, 581 (2016)
H. Wei, X. Wang, D. Zhang, W. Du, X. Sun, F. Jiang, T. Shi, J. Electroanal. Chem. 853, 113561 (2019)
W. Zhang, Y. Zhang, Z. Ling, X. Fang, Z. Zhang, Appl. Energ. 253, 113540 (2019)
M.S. Hana, B.G. Lee, B.S. Ahn, D.J. Moon, S.I. Hong, Appl. Surf. Sci. 211, 76 (2003)
Y. Xu, Y. Wang, C. Wu, H. Huang, Y. Zhang, J. Nan, H. Yu, Y. Zhao, Catal. Commun. 132, 105825 (2019)
Y.Y. Li, K.K. Han, W.G. Lin, M.M. Wan, Y. Wang, J.H. Zhu, J. Mater. Chem. A 1, 12919 (2013)