Aðsogsefni sem byggjast á amíni

Sum lífræn efni eða fjölliður sem innihalda ammóníumjónir geta efnafræðilega sameinast súrum CO2 sameindum við lægra hvarfhitastig og því hægt að nota til að fanga CO2 frásog. Þeir hafa kosti þess að vera mikill afköst við lágan CO2 hlutaþrýsting (10%-15%), lágt endurnýjunshitastig (<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.

Pólýetýlenimín (PEI) var gegndreypt í gljúpt SiO2 til að búa til aðsogsefni sem inniheldur amín. PEI á ytra yfirborði aðsogsefnisins var sértækt alkýlerað með epoxíði til að mynda amín-undirstaða CO2 aðsogsefni með mikla SO2 viðnám. Frásogsgeta CO2 við eftirlíkingar á útblásturslofttegundum (60 gráður, 15% CO2, 10% H2O, 2% Ar og jafnvægisgas N2) náði 139,48 mg/g. Við skilyrði 50 ppm SO2 styrks, tapaði aðsogsgetan aðeins 8,52% eftir 1000 lotur, sem sýnir góðan stöðugleika. HBS var ígrædd með amínum við vatnsfríar og vatnskenndar aðstæður. Við þurrar aðstæður við 25 gráður, með því að nota umhverfisloft sem innihélt 415 ppm CO2, náði kraftmikla aðsogsgetan 1,04 mmól/g. Árangur amín-undirstaða aðsogefna hefur áhrif á gerð, hleðslumagn og mólþyngd amínsins. Li o.fl. gegndreypt PEI í nanó-SiO2 til að framleiða PEI-SiO2 aðsogsefni með miklum hitastöðugleika.

Rannsóknin leiddi í ljós að greinótt PEI hafði meiri aðsogsgetu upp á 202 mg/g en línuleg PEI. Áhrif hleðslu og mólþunga voru rannsökuð. Of mikil eða of lítil amínhleðsla var ekki til þess fallin að auka aðsogsgetu. PEI-SiO2 aðsogsefni með lægri PEI hleðslu og mólþunga sýndu framúrskarandi aðsogshraða. Uppbygging og samsetning burðarefnisins hefur einnig áhrif á aðsogsferlið. Margar rannsóknir hafa beinst að því að bæta aðsogsvirkni amín-undirstaða aðsogefna með því að breyta SiO2. CO2 aðsogshraðinn var aukinn með því að breyta uppbyggingunni og mesoporous SiO2 nanóhvelur með öfugum keiluhola uppbyggingu voru tilbúnar. Aðsogsgeta efnisins jókst um 50% og aðsogs- og frásogsorka minnkaði einnig. Þetta þýðir að aðsogsefnið hefur betri kraftmikla uppbyggingu. Stórar yfirborðsholur stuðla betur að inngöngu og útgöngu gassameinda og stórt holarúmmál veitir meira pláss fyrir dreifingu.

Með því að nota staka sniðmát og tvöfalda sniðmátsleiðir til að búa til bimodal og trimodal SiO2 sem burðarefni, getur aðsogsgeta bimodal SiO2 náð 350 mg / g, en aðsogsgeta trimodal SiO2 getur náð 215 mg / g. Li o.fl. notað málmnítröt til að breyta myndlausu nanó-SiO2. Rannsóknin leiddi í ljós að fast amín aðsogsefnið breytt af Al, Zn og Mg hefur betri stöðugleika. Eftir 50 aðsogslotur tapaðist aðeins 2,6% til 28,8% af upprunalegri CO2 frásogsgetu, en upprunalega fast amín aðsogsefnið tapaði 42,9%.