Angew:绿柱石沸石选择性吸附CO2的机制
Nanoyu Nanoyu 2020-10-23


从化石燃料中捕获燃烧废气中的CO2(含10-15%的CO2)对于降低大气中的CO2浓度至关重要,这是当前人为造成全球温室效应的最大原因。另外,从天然气中选择性分离出CO2(主要由CO2和CH4组成)对于提高气体纯度和防止工业设施的腐蚀具有重要的技术意义。与金属有机骨架等其他固体吸附剂相比,沸石在物化稳定性和合成成本方面具有优势。

近日,韩国浦项科技大学Suk Bong Hong报道了两种在全无机条件下Si/Al = 2.3和3.8的MER沸石的合成及其在25-75 °C和0-1.0 bar下Na+,K+,Rb+和Cs+形式下的CO2吸附性能。

文章要点

1研究发现,CO2在Si/Al=2.3的所有阳离子形式的MER沸石上都有明显的吸附步骤(假饱和),而在Si/Al比较高的MER沸石的相应阳离子形式(即3.8)上,除Cs+形式外,其他阳离子形式的MER沸石对CO2的吸附没有明显的步骤(假饱和)。

2研究人员确定了前一种沸石的Na+,K+和Rb+形式以及后一种沸石的Cs+形式对CO2的吸附行为,作为协同阳离子门控呼吸机制,该机制包括以下特征:阳离子门控和呼吸特性。而Si/Al=2.3的Cs+型沸石和Si/Al=3.8的K+型沸石的吸附行为仅由阳离子门控和呼吸机制控制。

 

该研究为控制CO2在不同拓扑结构和组成的小孔沸石上的选择性吸附机理提供了一些影响因素。

 

Hyun June Choi, et al, The Origin of Selective Adsorption of CO2 on Merlinoite Zeolites, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202012953

https://doi.org/10.1002/anie.202012953


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