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离子交换蒙脱石作为有效捕获CO 2的简单有效催化剂
Chemical Engineering Journal ( IF 15.1 ) Pub Date : 2020-10-24 , DOI: 10.1016/j.cej.2020.127476
Umair H. Bhatti , Haider Sultan , Gwan Hong Min , Sung Chan Nam , Il Hyun Baek

限制基于吸收剂的CO 2捕集在工业上的广泛应用的主要挑战之一是由于CO 2的解吸动力学差而导致的能量密集型溶剂再生。催化剂的添加可以帮助优化低温下的CO 2解吸速率,并使CO 2解吸反应的热依赖性最小。在这项工作中,我们报告了用于这类目的的新型廉价且丰富的蒙脱土基催化剂,可以通过与酸或金属溶液进行简单的离子交换轻松地对其进行调节。例如,在本研究中,蒙脱石与酸H 2 SO 4进行了离子交换。还有一种金属Zr 离子交换过程显着增加了母体蒙脱石的BET表面积(最高达10倍),中孔性和表面酸度,而没有明显破坏粘土结构。在86°C的中等温度下进行的溶剂再生实验表明,该催化剂在低温下有效,并且使CO 2的解吸速率提高了高达215%(解吸的CO 2量)与基准胺溶液相比,最多可降低79%,并将相对热负荷降低多达44.15%。另外,通过简单的过滤可以容易地分离所制备的催化剂,并且证实了其对于五次循环使用的稳定性。最后,根据表征和实验结果,提出了离子交换蒙脱石催化CO 2脱附反应的合理反应机理。





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更新日期:2020-10-30
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