Abstract Global climate change has enforced a critical action to mitigate carbon emissions. In this study, a novel procedure was investigated by addition of amine-functionalized graphene oxide into mehyldiethanolamine (MDEA) to improve the CO2 absorption capacity. The nanocomposite EDA@ZIF-90@GO was prepared by incorporation of (3-Aminopropyl) triethoxysilane (APTES) onto the graphene oxide surface and consequently functionalization of as-prepared nanostructure with ZIF-90 as well as ethylenediamine (EDA). This reagent was utilized because of various functional groups, high surface area, and potential surface modification. The stability of nanofluid was measured by zeta potential analysis. Firstly, we studied the nanoparticle loading using MDEA based nanofluid containing different dosages of GO to reach the optimal concentration. The results revealed an absorption enhancement of 9.1% and 10.4% for dosages of 0.1 wt% and 0.2 wt%, respectively. Then, after the addition of 0.1 wt% EDA@ZIF-90@GO to amine solution, the CO2 absorption was enhanced up to 23%. Different partial pressure and temperatures were employed and the results showed that the temperature has a negative effect on the performance of the system, while increasing the CO2 partial pressure led to an increase in absorption capacity rate. Thermal gravimetric analysis (TGA) confirmed the reusability of the nanofluid due to the high temperature needed for the decomposition of functional groups. Thermal conductivity and convective heat transfer coefficient were improved after addition of the nanoparticles into the base fluid.

中文翻译：

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氨基功能化的 ZIF-90@GO/MDEA 纳米流体：作为一类新型多杂化系统，可提高胺溶液在 CO2 吸收方面的性能

摘要 全球气候变化迫使采取关键行动来减少碳排放。在这项研究中，通过将胺官能化氧化石墨烯添加到甲基二乙醇胺 (MDEA) 中以提高 CO2 吸收能力，研究了一种新方法。纳米复合材料 EDA@ZIF-90@GO 是通过将（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）掺入氧化石墨烯表面并随后用 ZIF-90 和乙二胺（EDA）对所制备的纳米结构进行功能化来制备的。由于具有多种官能团、高表面积和潜在的表面改性，因此使用该试剂。通过zeta电位分析测量纳米流体的稳定性。首先，我们使用含有不同剂量 GO 的基于 MDEA 的纳米流体研究纳米颗粒负载，以达到最佳浓度。结果显示，对于 0.1 wt% 和 0.2 wt% 的剂量，吸收增强分别为 9.1% 和 10.4%。然后，在胺溶液中加入 0.1 wt% EDA@ZIF-90@GO 后，CO2 吸收增强至 23%。采用不同的分压和温度，结果表明温度对系统性能有负面影响，而增加 CO2 分压会导致吸收容量率增加。由于官能团分解所需的高温，热重分析 (TGA) 证实了纳米流体的可重复使用性。将纳米颗粒添加到基液中后，导热系数和对流传热系数得到改善。分别。然后，在胺溶液中加入 0.1 wt% EDA@ZIF-90@GO 后，CO2 吸收增加了 23%。采用不同的分压和温度，结果表明温度对系统性能有负面影响，而增加 CO2 分压会导致吸收容量率增加。由于官能团分解所需的高温，热重分析 (TGA) 证实了纳米流体的可重复使用性。将纳米颗粒添加到基液中后，导热系数和对流传热系数得到改善。分别。然后，在胺溶液中加入 0.1 wt% EDA@ZIF-90@GO 后，CO2 吸收增加了 23%。采用不同的分压和温度，结果表明温度对系统性能有负面影响，而增加 CO2 分压会导致吸收容量率增加。由于官能团分解所需的高温，热重分析 (TGA) 证实了纳米流体的可重复使用性。将纳米颗粒添加到基液中后，导热系数和对流传热系数得到改善。采用不同的分压和温度，结果表明温度对系统性能有负面影响，而增加 CO2 分压会导致吸收容量率增加。由于官能团分解所需的高温，热重分析 (TGA) 证实了纳米流体的可重复使用性。将纳米颗粒添加到基液中后，导热系数和对流传热系数得到改善。采用不同的分压和温度，结果表明温度对系统性能有负面影响，而增加 CO2 分压会导致吸收容量率增加。由于官能团分解所需的高温，热重分析 (TGA) 证实了纳米流体的可重复使用性。将纳米颗粒添加到基液中后，导热系数和对流传热系数得到改善。