ZIF-8/乙二醇浆液连续捕集二氧化碳
2021-11-03潘勇陈驰徐保明陈光进
化工进展 2021年10期
关键词:实验
潘勇,陈驰,徐保明,陈光进
(1 湖北工业大学材料与化学工程学院,湖北 武汉 430068;2 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室,北京 102249)
在全球范围内,化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量迅速增加,被认为是导致全球变暖和环境恶化的主要原因[1]。由于全球变暖,世界各地都面临着严峻的气候问题[2],许多政府和国际组织正在积极讨论限制二氧化碳的排放[3]。因此,从烟气中捕集并分离出CO2对减少其向大气的排放具有重要意义[4]。此外,二氧化碳分离广泛应用于天然气和沼气的净化过程以及化学和石化工业过程[5],例如通过天然气或煤的蒸气重整生产氢气。目前已开发出许多CO2捕集和分离技术,包括膜分离、化学吸附和物理吸附。
近年来,金属有机骨架(MOF)作为一类多孔晶体材料[6],由于其对CO2的高吸收率[7]、超高孔隙率[8]、大比表面积[9]以及热稳定性和化学稳定性[10],受到了广泛的关注。沸石基咪唑骨架(ZIFs)是一类新兴的MOFs[11]。除了MOFs(大比表面积和高CO2吸收能力)的优点外,ZIFs 最突出和最显著的特点是其理想的疏水特性和优异的化学和热稳定性[12]。因此,作为新一代吸附剂,ZIFs具有很大的商业应用潜力。然而,科学界对ZIFs 和其他纳米多孔材料作为潜在固体吸附剂的热情尚未在工艺工程界引起共鸣。
此外,传统的固体物理吸附剂吸附工艺仅适用于固定床,效率较低。因此,很难应用有效的热集成来回收物理吸附过程中产生的大部分热量,导致能量效率低下。相比之下,由于液体化学吸收剂的流动特性,化学吸收分离过程可以连续进行。……
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